分析 鋅精礦焙燒得到二氧化硫和ZnO,將ZnO加入NH3-NH4Cl溶液中,發(fā)生反應(yīng)得到[Zn(NH3)4]Cl2,電解[Zn(NH3)4]Cl2溶液得到Zn,
(1)NH3分子中氮原子與氫原子形成三對共用電子對,另外還有一對孤電子對,據(jù)此判斷空間構(gòu)型,氨分子之間能形成氫鍵;
(2)ZnO屬于兩性氧化物,ZnO與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2ZnO2;
(3)電解過程中析出鋅的電極上[Zn(NH3)4]2+ 得電子發(fā)生還原反應(yīng);
(4)SO2可用Ba(NO3)2溶液吸收,發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成一氧化氮和硫酸鋇,據(jù)此寫離子方程式;
(5)由圖2可知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-846.3KJ/mol ①
CO2(g)=CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)△H=+282KJ/mol ②
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(g)△H=-241.8KJ/mol ③
結(jié)合熱化學(xué)方程式和蓋斯定律可知①+②-③×3得到所需熱化學(xué)方程式;
(6)依據(jù)平衡移動方向分析判斷需要的條件;
(7)當(dāng)可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等,各組分的含量不變,根據(jù)反應(yīng)的特征,部分物質(zhì)性質(zhì)不變,據(jù)此判斷;
(8)由化學(xué)方程式可知平衡常數(shù)K=$\frac{c({H}_{2}{O}_{\;})}{c(C{O}_{2}){c}^{2}(N{H}_{3})}$,結(jié)合化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算平衡濃度,計(jì)算平衡常數(shù);依據(jù)催化劑只加快反應(yīng)速率不影響平衡濃度畫出圖象.
解答 解:(1)NH3分子中氮原子與氫原子形成三對共用電子對,另外還有一對孤電子對,所以NH3的空間構(gòu)型是三角錐形,因?yàn)榘狈肿又g能形成氫鍵,所以氨氣易液化,
故答案為:三角錐形;氨分子之間能形成氫鍵;
(2)ZnO屬于兩性氧化物,ZnO與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋅酸鈉和水,反應(yīng)方程式為2NaOH+ZnO=Na2ZnO2+H2O,
故答案為:2NaOH+ZnO=Na2ZnO2+H2O;
(3)電解過程中析出鋅的電極上[Zn(NH3)4]2+ 得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為[Zn(NH3)4]2++2e-=Zn+4NH3↑,
故答案為:[Zn(NH3)4]2++2e-=Zn+4NH3↑;
(4)SO2可用Ba(NO3)2溶液吸收,發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成一氧化氮和硫酸鋇,反應(yīng)的離子方程式為3SO2+2H2O+2NO3-+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H+,
故答案為:3SO2+2H2O+2NO3-+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H+;
(5)由圖2可知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-846.3KJ/mol ①
CO2(g)=CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)△H=+282KJ/mol ②
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(g)△H=-241.8KJ/mol ③
結(jié)合熱化學(xué)方程式和蓋斯定律可知①+②-③×3可得所需熱化學(xué)方程式,則CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=(-846.3KJ/mol)+(+282KJ/mol )-(-241.8KJ/mol )×3=+161.1 kJ•mol-1,所以CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+161.1 kJ•mol-1,
故答案為:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+161.1 kJ•mol-1;
(6)吸收CO后的乙酸銅氨液經(jīng)過適當(dāng)處理后又可再生,恢復(fù)其吸收CO的能力以供循環(huán)使用,依據(jù)化學(xué)平衡[Cu(NH3)2CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)?[Cu(NH3)3]CH3COO•CO(l);△H<0,反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),平衡逆向進(jìn)行是再生的原理,再生的適宜條件是高溫低壓,
故答案為:B;
(7)恒溫恒容密閉容器中,反應(yīng)2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(l)+H2O(g)△H<0,為氣體體積減小的放熱反應(yīng),
A、當(dāng)容器中氣體密度不變時,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);
B、當(dāng)容器中氣體壓強(qiáng)不變時,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);
C、當(dāng)n(NH3):n(CO2)=1:2時,無法判斷正逆反應(yīng)速率是否相等,故不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);
D、單位時間內(nèi)消耗1molCO2,同時消耗1molH2O,說明正逆反應(yīng)速率相等,所以反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);
E、該反應(yīng)為放熱反應(yīng),當(dāng)容器內(nèi)溫度保持不變時,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),
故選:ABDE;
(8)2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(l)+H2O(g),反應(yīng)進(jìn)行到40s時達(dá)到平衡,反應(yīng)達(dá)到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,消耗二氧化碳濃度0.02mol/L×50%=0.01mol/mol;
2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(l)+H2O(g)
起始量(mol/L) 0.04 0.02 0 0
變化量(mol/L) 0.02 0.01 0 0.01
平衡量(mol/L) 0.02 0.01 0 0.01
K=$\frac{c({H}_{2}{O}_{\;})}{c(C{O}_{2}){c}^{2}(N{H}_{3})}$=$\frac{0.01}{(0.02)^{2}×0.01}$=2500,
若反應(yīng)延續(xù)至70s,保持其它條件不變情況下,使用催化劑時,改變反應(yīng)速率,不改變化學(xué)平衡,曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)在橫坐標(biāo)40之前,縱坐標(biāo)必需在20的線上,該反應(yīng)的進(jìn)程曲線為如圖所示,
故答案為:2500;.
點(diǎn)評 本題考查混合物分離提純的綜合應(yīng)用,為高頻考點(diǎn),涉及熱化學(xué)方程式書寫、化學(xué)平衡影響因素、平衡計(jì)算、電解等,把握相關(guān)反應(yīng)原理為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與應(yīng)用能力的綜合考查,題目難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | A2、B2、AB的濃度相等 | |
B. | 容器中的壓強(qiáng)不再隨時間變化而變化 | |
C. | A2、B2、AB的濃度之比為1:1:2 | |
D. | 單位時間內(nèi)生成n mol A2的同時生成2n molAB |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 該合金中含有鋁的質(zhì)量至少為5.4 g | |
B. | 合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.3%≤Mg%<100% | |
C. | 在產(chǎn)生沉淀后的溶液中一定含有0.2 mol NaAlO2 | |
D. | 在產(chǎn)生沉淀后的溶液中有1.6 mol Na2SO4 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 5 克 H2 | B. | 24 克HCl | C. | 48克SO2 | D. | 55克CO2 |
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