2.濕法煉鋅的冶煉過程可用如圖1簡略表示:

請回答下列問題:
(1)NH3的空間構(gòu)型是三角錐形.氨氣易液化,液氨常做制冷劑,氨氣易液化的原因是氨分子之間能形成氫鍵.
(2)已知ZnO屬于兩性氧化物,寫出ZnO與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:2NaOH+ZnO=Na2ZnO2+H2O.
(3)上述電解過程中析出鋅的電極反應(yīng)式為[Zn(NH34]2++2e-=Zn+4NH3↑.
(4)產(chǎn)生的SO2可用Ba(NO32溶液吸收,部分產(chǎn)物可作為工業(yè)原料,其反應(yīng)的離子方程式為3SO2+2H2O+2NO3-+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H+
(5)氨是最重要的化工產(chǎn)品之一.合成氨用的氫氣可以甲烷為原料制得:
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g).有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示,則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=+161.1kJ•mol-1
(6)CO對合成氨的催化劑有毒害作用,常用乙酸二氨合銅(Ⅰ)溶液來吸收原料氣中CO,其反應(yīng)原理為:(l)+CO(g)+NH3(g)?CH3COO•CO(l)△H<0.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,再生的適宜條件是B(填寫選項(xiàng)編號).
A.高溫、高壓  B.高溫、低壓 C.低溫、低壓  D.低溫、高壓
(7)用氨氣制取尿素的反應(yīng)為:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(l)+H2O(g)△H<0,恒溫恒容密閉容器中,下列依據(jù)能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是ABDE.
(1)容器中氣體密度不變
B、容器中氣體壓強(qiáng)不變
C、n(NH3):n(CO2)=1:2
D、單位時間內(nèi)消耗1molCO2,同時消耗1molH2O
E、容器內(nèi)溫度保持不變
(8)某溫度下,向容積為100L的密閉容器中通入4mol NH3和2molCO2,發(fā)生2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(l)+H2O(g)反應(yīng),該反應(yīng)進(jìn)行到40s時達(dá)到平衡,此時CO2的轉(zhuǎn)化率為50%.該溫度下此反應(yīng)平衡常數(shù)K的值為2500.圖2中的曲線表示該反應(yīng)在前25s內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程中的NH3濃度變化.若反應(yīng)延續(xù)至70s,保持其它條件不變情況下,請?jiān)趫D3中用實(shí)線畫出使用催化劑時該反應(yīng)從開始至平衡時的曲線.

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(NH34]Cl2,電解[Zn(NH34]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(NH34]2+ 得電子發(fā)生還原反應(yīng);
(4)SO2可用Ba(NO32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(NH34]2+ 得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為[Zn(NH34]2++2e-=Zn+4NH3↑,
故答案為:[Zn(NH34]2++2e-=Zn+4NH3↑;
(4)SO2可用Ba(NO32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(NH32CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)?[Cu(NH33]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(NH22(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(NH22(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(NH22(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.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.良好的生態(tài)環(huán)境可以提升生活質(zhì)量.
(1)2013年1月,全國多個省市出現(xiàn)嚴(yán)重的霧霾天氣.導(dǎo)致霧霾形成的主要污染物是c
a.SO2                  b.NO2                 c.PM2.5
(2)垃圾無害化處理有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境.下列有關(guān)生活垃圾的處理合理的是a
a.用廚余垃圾生產(chǎn)沼氣    b.廢舊塑料露天焚燒    c.廢舊電池就地填埋
(3)選擇環(huán)保的裝修材料可以有效地減少居室污染.劣質(zhì)膠合板釋放出的主要污染物是c
a.NO                   b.CO                  c.甲醛
(4)我國生活垃圾一般可分為以下四大類:可回收垃圾、廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾.以下物質(zhì)屬于可回收垃圾的是a
a.廢報紙                b.渣土                  c.過期藥品.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.能源是現(xiàn)代文明的原動力,通過化學(xué)方法可以使能量按人們所期望的形式轉(zhuǎn)化,從而開辟新能源和提高能源的利用率.
(1)氫氣在燃燒時,放出大量熱量,說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng),這是由于反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量;從化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)角度來看,是由于斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收的總能量小于形成產(chǎn)物的化學(xué)鍵放出的總能量.
(2)通過氫氣的燃燒反應(yīng),可以把氫氣中蘊(yùn)含的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,如果將該氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池裝置,就可以把氫氣中蘊(yùn)含的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,右圖就是能夠?qū)崿F(xiàn)該轉(zhuǎn)化的裝置,被稱為氫氧燃料電池.該電池的正極是b電極(填a電極或b電極),
在負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是H2-2e-=2H+,電池總反應(yīng)為2H2+O2=2H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.某烴A的分子量為84,應(yīng)用紅外光譜測知分子中含有碳碳雙鍵,應(yīng)用核磁共振氫譜法檢測顯示只有一種類型的氫原子.寫出A的分子式C6H12及結(jié)構(gòu)簡式(CH32C=C(CH32,A的碳原子是(填“是”或者“不是”)都處在同一平面,用系統(tǒng)命名法命名名稱是2,3-二甲基-2-丁烯;在A的同系物中分子量最小的烴的結(jié)構(gòu)簡式是CH2=CH2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.取少量Fe2O3粉末,向其中加入適量鹽酸使其充分溶解.
(1)上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O反應(yīng)后得到的溶液呈棕黃色.
(2)取少量上述溶液,置于試管中,滴入NaOH溶液,可觀察到有紅褐色沉淀生成,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓此反應(yīng)屬于復(fù)分解 (填基本反應(yīng)類型)反應(yīng).
(3)在甲燒杯中加入20mL蒸餾水,加熱至沸騰后,向沸水中滴入幾滴飽和 FeCl3 溶液,繼續(xù)煮沸直至溶液呈紅褐色,停止加熱,即可以制得Fe(OH)3膠體.制備Fe(OH)3膠體的化學(xué)方程式:FeCl3+3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3HCl+Fe(OH)3膠體
(4)另取乙燒杯,加入20mL蒸餾水,向燒杯中加入1mL FeCl3溶液,震蕩均勻后,將乙燒杯與甲燒杯一起置于暗處,分別用激光筆照射燒杯中的液體,可以看到甲燒杯中的液體產(chǎn)生一條光亮的通路,這個實(shí)驗(yàn)可以用來區(qū)別膠體和溶液.
(5)取甲燒杯中的少量Fe(OH)3膠體于試管中,向試管中逐滴滴加稀鹽酸,現(xiàn)象:先觀察到沉淀,后沉淀溶解,原因:加入的鹽酸是電解質(zhì),所以先使Fe(OH)3膠體聚沉,后發(fā)生酸堿中和反應(yīng),沉淀溶解,如果有反應(yīng),方程式為:Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.在一定溫度下,可逆反應(yīng)A2(g)+B2(g)?2AB(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是( 。
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

14.為了測定某鎂鋁合金的成分,取14.7g合金完全溶于500mL 3mol/L的硫酸中,再加入400mL 8mol/L的氫氧化鈉溶液充分反應(yīng),最后只產(chǎn)生一種沉淀.則關(guān)于該合金的測定過程的描述正確的是( 。
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

11.已知C4H10的同分異構(gòu)體有兩種,則C4H9Cl的同分異構(gòu)體共有( 。
A.l種B.2種C.3種D.4種

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.常溫下,四個容積均為20L的容器中分別裝有下列氣體,產(chǎn)生的壓強(qiáng)最大的是(  )
A.5 克 H2B.24 克HClC.48克SO2D.55克CO2

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