題目列表(包括答案和解析)
德國物理化學(xué)家哈伯因發(fā)明了由氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睔獾姆椒ǘ@得1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)將2007年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予致力于研究氨的合成與催化劑表面積大小關(guān)系的德國科學(xué)家格哈德??埃特爾,以表彰他在“固體表面化學(xué)過程”研究中作出的貢獻(xiàn)。下列說法中正確的是 學(xué)科網(wǎng)
A.增大催化劑的表面積,能增大氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率學(xué)科網(wǎng)
B.增大催化劑的表面積,能同時(shí)、同程度增大合成氨的正、逆反應(yīng)速率學(xué)科網(wǎng)
C.工業(yè)合成氨采用高壓,且壓強(qiáng)越高越有利于提高經(jīng)濟(jì)效益學(xué)科網(wǎng)
D.當(dāng)斷裂3mol H-H鍵的同時(shí)斷裂2mol N-H鍵時(shí),達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)學(xué)科網(wǎng)
(I)某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。在微生物作用下,NH4+經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO3-,兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:
[來源:學(xué),科,網(wǎng)]
(1)1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學(xué)方程式是 。
(2)在一定條件下,向廢水中加入CH3OH,將HNO3還原成N2,若該反應(yīng)消耗32gCH3OH轉(zhuǎn)移6mol電子,則參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是 。
(Ⅱ)超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí),尾氣中的NO會(huì)破壞臭氧層。科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,化學(xué)方程式如下:
2NO+2CO2CO2+N2 △H
某溫度下用氣體傳感器測(cè)得不同的時(shí)間的NO和CO濃度如下表:
時(shí)間/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
C(NO)(×10-4mol·L-1) |
10.0 |
4.50 |
2.50 |
1.50 |
1.00 |
1.00 |
C(CO)(×10-3mol·L-1) |
3.60 |
3.05 |
2.85 |
2.75 |
2.70 |
2.70 |
請(qǐng)回答下列問題(均不考慮溫度變化對(duì)催化劑催化效率的影響):
(1)在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行,則反應(yīng)的△H 0(填寫“>”、“<”、“=”)
(2)前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)= ;
(3)在該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K= (只寫出計(jì)算結(jié)果);
(4)某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn),分別驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,部分實(shí)驗(yàn)條件如下表:
實(shí)驗(yàn)編號(hào) |
T/℃ |
NO初始濃度/mol·L-1 |
CO初始濃度/mol·L-1 |
催化劑的比表面積/m2·g-1 |
I |
280 |
1.20×10-3 |
5.80×10-3 |
82 |
II |
280 |
1.20×10-3 |
5.80×10-3 |
124 |
III |
350 |
1.20×10-3[來源:學(xué).科.網(wǎng)] |
5.80×10-3 |
124 |
該同學(xué)畫出了表中三個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下,混合氣體中NO濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)曲線圖,請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)明各條曲線的實(shí)驗(yàn)編號(hào);
(5)有人認(rèn)為:催化劑比表面積增大,會(huì)提高NO和CO的反應(yīng)效率,從而使污染物NO和CO的轉(zhuǎn)化率提高。請(qǐng)用化學(xué)基本理論對(duì)此觀點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià): 。
(Ⅰ)氮是地球上含量豐富的一種元素,其單質(zhì)及化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
(1)一定溫度下,在1L容積恒定的密閉容器中充入2mol N2和8mol H2并發(fā)生反應(yīng)。10min達(dá)平衡,測(cè)得氨氣的濃度為0.4mol/L,此時(shí)氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為 。
(2)下圖是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反應(yīng)生成1mol CO2(g)和1mol NO(g)過程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
(3)NH3(g)燃燒的方程式4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(l),
已知:2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H=" -483.6" kJ/mol
N2(g)+2O2(g)==2NO2 (g) △H="+67.8" kJ/mol
N2(g)+3H2(g)==2NH3 (g) △H="-92.0" kJ/mol
請(qǐng)計(jì)算NH3 (g)的燃燒熱 。
溫度[來源:學(xué)§科§網(wǎng)] | 平衡濃度/ (mol L-1)[來源:學(xué)*科*網(wǎng)Z*X*X*K] | |
c(NH3) | c(CO2) | |
T1 | 0.1 | |
T2 | | 0.1 |
成分 | 含量/(mg L-1) | 成分 | 含量/(mg L-1) |
Cl- | 18980 | Ca2+ | 400 |
Na+ | 10560 | HCO3- | 142 |
SO42- | 2560 | Br- | 64 |
Mg2+ | 1272 | | |
(Ⅰ)氮是地球上含量豐富的一種元素,其單質(zhì)及化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
(1)一定溫度下,在1L容積恒定的密閉容器中充入2mol N2和8mol H2并發(fā)生反應(yīng)。10min達(dá)平衡,測(cè)得氨氣的濃度為0.4mol/L,此時(shí)氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為 。
(2)下圖是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反應(yīng)生成1mol CO2(g)和1mol NO(g)過程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
(3)NH3(g)燃燒的方程式4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(l),
已知:2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H= -483.6 kJ/mol
N2(g)+2O2(g)==2NO2 (g) △H=+67.8 kJ/mol
N2(g)+3H2(g)==2NH3 (g) △H=-92.0 kJ/mol
請(qǐng)計(jì)算NH3 (g)的燃燒熱 。
溫度[來源:學(xué)§科§網(wǎng)] |
平衡濃度/ (mol L-1)[來源:學(xué)*科*網(wǎng)Z*X*X*K][來源:學(xué)_科_網(wǎng)Z_X_X_K] |
|
c(NH3) |
c(CO2) |
|
T1 |
0.1 |
|
T2 |
|
0.1 |
(4)將一定量的氨基甲酸銨固體置于某容積恒定的真空容器中,發(fā)生反應(yīng):
H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) 在不同溫度下,該反應(yīng)平衡狀態(tài)部分?jǐn)?shù)據(jù)見右表。下列說法正確的是
A.若T2>T1,則該反應(yīng)的ΔH<0
B.向容器中充入N2,H2NCOONH4質(zhì)量增加
C.NH3體積分?jǐn)?shù)不變時(shí),說明該反應(yīng)達(dá)到平衡
D.T1、T2時(shí),H2NCOONH4轉(zhuǎn)化的Δn(T2)=2Δn(T1)
(Ⅱ)海水資源的利用具有廣闊前景。海水中主要離子的含量如下:
成分 |
含量/(mg L-1) |
成分 |
含量/(mg L-1) |
Cl- |
18980 |
Ca2+ |
400 |
Na+ |
10560 |
HCO3- |
142 |
SO42- |
2560 |
Br- |
64 |
Mg2+ |
1272 |
|
|
電滲析法淡化海水示意圖如下圖所示,其中陰(陽)離子交換膜僅允許陰(陽)離子通過。
(1)陽極主要電極反應(yīng)式是 。
(2)在陰極附近產(chǎn)生少量白色沉淀,其成分有 和CaCO3,生成CaCO3的離子方程
式是 。
(3)淡水的出口為 (填“a”、“b”或“c”)。
(I)某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。在微生物作用下,NH4+經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO3-,兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:
(1)1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學(xué)方程式是 。
(2)在一定條件下,向廢水中加入CH3OH,將HNO3還原成N2,若該反應(yīng)消耗32gCH3OH轉(zhuǎn)移6mol電子,則參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是 。
(Ⅱ)超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí),尾氣中的NO會(huì)破壞臭氧層?茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,化學(xué)方程式如下:
2NO+2CO2CO2+N2 △H
某溫度下用氣體傳感器測(cè)得不同的時(shí)間的NO和CO濃度如下表:
時(shí)間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
C(NO)(×10-4mol·L-1) | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
C(CO)(×10-3mol·L-1) | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
請(qǐng)回答下列問題(均不考慮溫度變化對(duì)催化劑催化效率的影響):
(1)在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行,則反應(yīng)的△H 0(填寫“>”、“<”、“=”)
(2)前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)= ;
(3)在該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K= (只寫出計(jì)算結(jié)果);
(4)某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn),分別驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,部分實(shí)驗(yàn)條件如下表:
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | T/℃ | NO初始濃度/mol·L-1 | CO初始濃度/mol·L-1 | 催化劑的比表面積/m2·g-1 |
I | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
II | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 124 |
III | 350 | 1.20×10-3[來源:學(xué).科.網(wǎng)] | 5.80×10-3 | 124 |
該同學(xué)畫出了表中三個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下,混合氣體中NO濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)曲線圖,請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)明各條曲線的實(shí)驗(yàn)編號(hào);
(5)有人認(rèn)為:催化劑比表面積增大,會(huì)提高NO和CO的反應(yīng)效率,從而使污染物NO和CO的轉(zhuǎn)化率提高。請(qǐng)用化學(xué)基本理論對(duì)此觀點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià): 。
一、選擇題(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。每小題3分。共48分)
1.C 2.C 3.B 4.D 5.D 6.D 7.D 8.C 9.D 10.D 11.C 12.A 13.B 14.D 15.D 16.D
二、(本大題包括5小題,共60分)
17.(12分,每空2分)
(1)C、、S2一>F一>Mg2+
(2)分子 NCl3+3H20=NH3+3HClO
(3)鋁鎂合金
18.(6分,每空2分)(1)小于(2)> (3)AD
19.(12分,每空2分)(1)第四周期、第Ⅷ族
(2)酸性 Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
(3)4FeS2+11022Fe2O3+8SO2 沸騰爐
(4)2Fe3++Fe=3Fe2+
20.(17分)(1)MnO2+4H++
(2)生石灰或固體氫氧化鈉(2分)
(3)干燥管(2分) 除去氯氣中的氯化氫(2分)
(4)使密度大的氯氣與密度小的氨氣較快地均勻混合(2分)
(5)
(6)在G連接導(dǎo)管直接通人盛有燒堿的燒杯中(2分)
21.(13分)(1)使NO全部轉(zhuǎn)化成HNO3(2分)ABC(2分)
(2)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);△H=一905.8kJ/mol(3分)
(3)CDE(3分)
(4)30%(或29.9%)(3分
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