氮是地球上含量豐富的一種元素,氨、肼(N2H4)和疊氮酸都是氮元素的重要?dú)浠,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重大作用。

(1)合成氨生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的途徑,對化學(xué)工業(yè)技術(shù)也產(chǎn)生了重要影響。

在固定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):N2(g)3H2(g)2NH3(g) ΔH0,其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表。

T/K

298

398

498

平衡常數(shù)K

4.1×106

K1

K2

 

則該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式為________;判斷K1________K2(”)。

下列各項(xiàng)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。

a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為132

bv(N2)3v(H2)

c.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

d.混合氣體的密度保持不變

一定溫度下,在1 L密閉容器中充入1 mol N23 mol H2并發(fā)生上述反應(yīng)。若容器容積恒定,10 min達(dá)到平衡時(shí),氣體的總物質(zhì)的量為原來的,則N2的轉(zhuǎn)化率為________,以NH3的濃度變化表示該過程的反應(yīng)速率為________。

(2)肼可用于火箭燃料、制藥原料等。

在火箭推進(jìn)器中裝有肼(N2H4)和液態(tài)H2O2,已知0.4 mol液態(tài)N2H4和足量液態(tài)H2O2反應(yīng),生成氣態(tài)N2和氣態(tài)H2O,放出256.6 kJ的熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。

一種肼燃料電池的工作原理如圖所示。該電池工作時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為_____________________________________。

 

加熱條件下用液態(tài)肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2來制備納米級Cu2O,同時(shí)放出N2。該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________

肼與亞硝酸(HNO2)反應(yīng)可生成疊氮酸,8.6 g疊氮酸完全分解可放出6.72 L氮?dú)?/span>(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則疊氮酸的分子式為________。

 

(1)。尽c 25% 0.05 mol/(L·min)

(2)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)

ΔH=-641.5 kJ/mol

N2H44OH4e=N24H2O

4Cu(OH)2N2H42Cu2ON26H2O HN3

【解析】根據(jù)化學(xué)方程式可寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡左移,平衡常數(shù)減小,故K1K2。當(dāng)N2、H2、NH3的濃度之比為132時(shí),不一定為平衡狀態(tài),a項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)3v(N2)v(H2)時(shí)為平衡狀態(tài),b項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)一定達(dá)到平衡狀態(tài),c項(xiàng)正確;該體系中氣體的質(zhì)量不發(fā)生變化,容器體積不發(fā)生變化,故混合氣體的密度不變,d項(xiàng)錯(cuò)誤。

設(shè)轉(zhuǎn)化的N2的物質(zhì)的量為x mol,則有:

     N2(g)3H2(g)2NH3(g)

起始(mol) 1 3 0

轉(zhuǎn)化(mol) x 3x 2x

平衡(mol) 1x 33x 2x

根據(jù)平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量為原來的,可得x0.25,則N2的轉(zhuǎn)化率為25%,

v(NH3)0.5/100.05 mol/(L·min)。

(2)由題中信息可寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。在原電池中,陽離子移向正極,故N2H4所在的電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),其電極反應(yīng)式為N2H44OH4e=N24H2O。根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理及質(zhì)量守恒定律可寫出N2H4Cu(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式;由于N20.3 mol,則氮?dú)赓|(zhì)量為8.4 g,又因疊氮酸的質(zhì)量為8.6 g,則疊氮酸中氫元素的質(zhì)量為0.2 g,從而可推知疊氮酸中H、N的原子個(gè)數(shù)比為13,則其分子式為HN3

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題1物質(zhì)的組成分類性質(zhì)及化學(xué)用語練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題

下列有關(guān)物質(zhì)組成、性質(zhì)和變化的說法中,正確的是(  )。

A.化學(xué)變化不產(chǎn)生新元素,產(chǎn)生新元素的變化不是化學(xué)變化

B.石油的分餾、裂化、裂解和煤的干餾都屬于化學(xué)變化

C.導(dǎo)電性屬于物質(zhì)的物理性質(zhì),所以物質(zhì)導(dǎo)電時(shí)不可能發(fā)生化學(xué)變化

D.某微粒的電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù),則該微?赡苁欠肿踊螂x子

 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題11有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題

下列說法正確的是(  )

A.溴乙烷和甲醇都能發(fā)生消去反應(yīng)

B.乙烯和苯都能與酸性KMnO4溶液發(fā)生反應(yīng)

C.糖類和蛋白質(zhì)都是人體需要的營養(yǎng)物質(zhì)

D.纖維素和油脂的水解產(chǎn)物都是葡萄糖

 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪沖刺非選擇題增分專練 綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)練習(xí)卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

某研究小組利用如圖裝置探究溫度對CO還原Fe2O3的影響(固定裝置略)。

 

(1)MgCO3的分解產(chǎn)物為________

(2)裝置C的作用是_____________________________________________________,

處理尾氣的方法為_______________________________________________________。

(3)將研究小組分為兩組,按如圖裝置進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn),甲組用酒精燈、乙組用酒精噴燈對裝置D加熱,反應(yīng)產(chǎn)物均為黑色粉末(純凈物)。兩組分別用產(chǎn)物進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):

(已知:Fe2K3[Fe(CN)6]反應(yīng)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀)。

 

步驟

操作

甲組現(xiàn)象

乙組現(xiàn)象

1

取黑色粉末加入稀鹽酸

溶解,無氣泡

溶解,有氣泡

2

取步驟1中溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液

藍(lán)色沉淀

藍(lán)色沉淀

3

取步驟1中溶液,滴加KSCN溶液

變紅

無現(xiàn)象

4

向步驟3溶液中滴加新制氯水

紅色褪去

先變紅,后褪色

 

乙組得到的黑色粉末是________。

甲組步驟1中反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________

乙組步驟4中,溶液變紅的原因?yàn)?/span>_______________________________________,

溶液褪色可能的原因及其驗(yàn)證方法為______________________________________

從實(shí)驗(yàn)安全考慮,題圖裝置還可采取的改進(jìn)措施是__________________________

 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪沖刺非選擇題增分專練 有機(jī)推斷練習(xí)卷(解析版) 題型:填空題

口服抗菌藥利君沙的制備原料G和某種廣泛應(yīng)用于電子電器等領(lǐng)域的高分子化合物的合成路線如下:

 

已知:R—CH2—CH===CH2R—CHCl—CH===CH2

R—CH2—CH===CH2 R—CH2CH2CH2CHO

(1)A的結(jié)構(gòu)簡式是________,D中的官能團(tuán)的名稱是________。

(2)寫出B→C的化學(xué)方程式:___________________________________________

該反應(yīng)類型是____________________。

(3)H的分子式為C8H6O4,能與碳酸鈉溶液反應(yīng)放出氣體,其一氯取代物只有一種,寫出H的結(jié)構(gòu)簡式:_____________________________________________________

(4)寫出EH→I的化學(xué)方程式:______________________________。

(5)J是比C多一個(gè)碳原子的C的同系物,J可能的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)有________(考慮順反異構(gòu);結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定),請任意寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式:______________。

(6)關(guān)于G的說法中正確的是________(填序號(hào))。

a1 mol G可與2 mol NaHCO3反應(yīng)

bG可發(fā)生消去反應(yīng)

c1 mol G可與2 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)

dG在一定條件下可與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)

 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪沖刺非選擇題增分專練 基本概念、基本理論練習(xí)卷(解析版) 題型:填空題

煤直接燃燒的能量利用率較低,為提高其利用率,工業(yè)上將煤氣化(轉(zhuǎn)變成COH2)后再合成乙醇、二甲醚等多種能源。

(1)如圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀,具有自動(dòng)吹氣流量偵測與控制的功能,非常適合進(jìn)行現(xiàn)場酒精檢測。該電池的負(fù)極反應(yīng)式為______________________

 

(2)煤氣化所得氣體可用于工業(yè)合成二甲醚,其反應(yīng)如下:

2CO(g)4H2(g)CH3OCH3(g)H2O(g)。

同時(shí)發(fā)生副反應(yīng)CO(g)2H2(g)CH3OH(g)CO(g)H2O(g)??CO2(g)H2(g)。

在溫度為250 、壓強(qiáng)為3.0 MPa時(shí),某工廠按投料比V(H2)V(CO) a進(jìn)行生產(chǎn),平衡時(shí)反應(yīng)體系中各組分的體積分?jǐn)?shù)如下表:

物質(zhì)

H2

CO

CO2

(CH3)2O

CH3OH(g)

H2O(g)

體積分?jǐn)?shù)

0.54

0.045

0.18

0.18

0.015

0.03

 

投料比a________;

250時(shí)反應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常數(shù)K________。

 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪沖刺非選擇題增分專練 化學(xué)工藝流程練習(xí)卷(解析版) 題型:填空題

隨著能源問題的進(jìn)一步突出,利用熱化學(xué)循環(huán)制氫的研究受到許多發(fā)達(dá)國家的青睞。最近的研究發(fā)現(xiàn),復(fù)合氧化物鐵酸錳(MnFe2O4)也可以用于熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫,MnFe2O4的制備流程如下:

 

(1)原料Fe(NO3)nn________,投入原料Fe(NO3)nMn(NO3)2的物質(zhì)的量之比應(yīng)為________。

(2)步驟二中連續(xù)攪拌的目的是__________________________________________

步驟三中洗滌干凈的標(biāo)準(zhǔn)是________________________________________________

(3)利用MnFe2O4熱化學(xué)循環(huán)制氫的反應(yīng)可表示為:

MnFe2O4MnFe2O4xO2;

MnFe2O4xxH2OMnFe2O4xH2

請認(rèn)真分析上述兩個(gè)反應(yīng)并回答下列問題:

MnFe2O4xx0.8,則MnFe2O4xFe2占全部鐵元素的百分率為________。

該熱化學(xué)循環(huán)制氫法的優(yōu)點(diǎn)有_____________________、________________________ (答兩點(diǎn)即可)。

該熱化學(xué)循環(huán)法制氫尚有不足之處,進(jìn)一步改進(jìn)的研究方向是___________________________________________________________。

 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪沖刺選擇題限時(shí)提速專練 定量分析練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題

25時(shí),某難溶性堿MOH在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示(單位:mol·L1)。下列說法正確的是(  )

 

A.該堿在25時(shí)的Ksp2×1010

Ba點(diǎn)的Ksp大于b點(diǎn)的Ksp

C.通過蒸發(fā)可使溶液由b點(diǎn)變?yōu)?/span>c點(diǎn)

D25時(shí),要使c(M)0.1 mol·L1的溶液形成沉淀,溶液的pH至少要升高到5

 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí) 電化學(xué)練習(xí)卷(解析版) 題型:填空題

海洋資源的開發(fā)與利用具有廣闊的前景。海水的pH一般在7.5~8.6之間。某地海水中主要離子的含量如下表:

成分

Na+

K+

Ca2+

Mg2+

Cl-

S

HC

含量/(mg·L-1)

9 360

83

200

1 100

16 000

1 200

118

 

(1)海水顯弱堿性的原因是(用離子方程式表示):           ,該海水中Ca2+的物質(zhì)的量濃度為      mol·L-1 

(2)電滲析法是近年發(fā)展起來的一種較好的海水淡化技術(shù),其原理如下圖所示。其中陰()離子交換膜只允許陰()離子通過。

 

電滲析原理示意圖

陰極的電極反應(yīng)為          。 

電解一段時(shí)間,陰極區(qū)會(huì)產(chǎn)生水垢,其成分為CaCO3Mg(OH)2,寫出生成CaCO3的離子方程式:           

淡水的出口為a、b、c中的    出口。 

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案