【題目】氨在國(guó)防、工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。工業(yè)以甲烷為原料生產(chǎn)氨氣的過(guò)程如下:

(1)過(guò)程Ⅰ中,有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如下圖所示

反應(yīng)①為___________(“吸熱”或“放熱”),CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2 (g)的熱化學(xué)方程式是________________。

(2)CO可降低過(guò)程Ⅱ所用催化劑的催化效率,常用乙酸二氨合銅(Ⅰ )溶液吸收,其反應(yīng)原理為:[Cu(NH3)2CH3COO](aq)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3]CH3COOCO(1),

①N元素在周期表中的位置為__________,NH3的電子式為__________

②所得溶液經(jīng)處理的又可再生,恢復(fù)其吸收CO能力,再生的適宜條件是__________(選填字母)。

a.高溫、高壓 b.高溫、低壓 c.低溫、低壓 d.低溫、高壓

(3)合成NH3的反應(yīng)為放熱反應(yīng),如果該反應(yīng)平衡時(shí),只改變一個(gè)條件,再次達(dá)到新平衡時(shí),平衡常數(shù)K值變大。關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是__________(填字母序號(hào))。

A.一定向正反應(yīng)方向移動(dòng) B.在平衡移動(dòng)時(shí)正反應(yīng)速率先增大再減小

C.一定向逆反應(yīng)方向移動(dòng) D.在平衡移動(dòng)時(shí)逆反應(yīng)速率先減小再增大

(4)400℃,28MPa時(shí),將1molN2和3mol H2混合充入體積可變的密閉容器中,加入催化劑,10分鐘后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)N2轉(zhuǎn)化率為60%。該溫度下的平衡常數(shù)Kp=__________(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

(5)一種直接供氨式固體氧化物燃料電池能量轉(zhuǎn)化率達(dá)85%,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示:

①負(fù)極的電極反應(yīng)式是_____________。

②用該電池電解300mL的飽和食鹽水。一段時(shí)間后,溶液pH=13(忽略溶液體積的變化),則消耗NH3溶液的體積是_____L。(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

【答案】 吸熱 CH4(g) + H2O(g) = CO(g) + 3H2 (g) △ H = +118.1kJ/mol 第二周期第ⅤA族 b AD 0.021(MPa)-2(MPa)-2 2NH3 -6e- + 3O2- =N2 + 3H2O 0.224L

【解析】1)由圖可得熱化學(xué)方程式為:①CH4(g) + 2H2O(g) = CO2(g) + 4H2 (g) H = +76.9kJ/mol,②CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g) H = -41.2kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律①-②得:CH4(g) + H2O(g) = CO(g) + 3H2 (g) H = +118.1kJ/mol,故答案為:吸熱;CH4(g) + H2O(g) = CO(g) + 3H2 (g) H = +118.1kJ/mol

2①N元素在元素周期表中位于第二周期第VA族,NH3的電子式為:,故答案為:第二周期第VA族;;②吸收CO后的乙酸二氨合銅溶液經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后又可再生,回復(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](aq)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3]CH3COOCO(1),H<0,反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),平衡逆向進(jìn)行是再生原理,故再生適宜條件是高溫低壓,答案為:b。

3)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng),該反應(yīng)平衡時(shí),如果只改變一個(gè)條件,再次達(dá)到平衡時(shí),平衡常數(shù)K值變大,說(shuō)明溫度降低,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),逆反應(yīng)速率先減小再增大,故AD正確

410分鐘后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)N2轉(zhuǎn)化率為60%,則反應(yīng)的N2的物質(zhì)的量為0.6mol列三段式:

氮?dú)、氫氣、氨氣的平衡分壓分別為 ×28MPa=4MPa,12MPa,12MPa,所以平衡常數(shù)Kp= = (MPa)-2。

5①此燃料電池中,負(fù)極為NH3發(fā)生氧化反應(yīng),與固體電解質(zhì)中的O2-生成N2H2O,電極反應(yīng)式:2NH3-6e-+3O2-=N2+3H2O。②電解后溶液pH=13,則OH-濃度為0.1mol/L溶液體積0.3L,則OH-物質(zhì)的量為0.03mol,故電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子為0.03mol,由電子守恒和電極反應(yīng)式2NH3-6e-+3O2-=N2+3H2O可知,消耗的NH30.01mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.224L。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在一塊表面無(wú)銹的鐵片上滴食鹽水放置一段時(shí)間后看到鐵片上有鐵銹出現(xiàn)。鐵片腐蝕過(guò)程中發(fā)生的總化學(xué)方程式2Fe2H2OO2===2Fe(OH)2,Fe(OH)2進(jìn)一步被氧氣氧化為Fe(OH)3,再在一定條件下脫水生成鐵銹,其原理如圖下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 鐵片發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕

B. 鐵片腐蝕最嚴(yán)重區(qū)域應(yīng)該是生銹最多的區(qū)域

C. 鐵片腐蝕中負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)2H2OO24e===4OH

D. 鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無(wú)數(shù)微小原電池,發(fā)生了電化學(xué)腐蝕

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】用物理方法可以從海水中提取的物質(zhì)是

A. 食鹽 B. 金屬鎂 C. 溴單質(zhì) D. 單質(zhì)鈉

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】以黃鐵礦為原料制硫酸會(huì)產(chǎn)生大量的廢渣,合理利用廢渣可以減少環(huán)境污染,變廢為寶。工業(yè)上利用廢渣(Fe2、Fe3的硫酸鹽及少量CaOMgO)制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3)和回收(NH4)2SO4,具體生產(chǎn)流程如下:

(1)在廢渣溶解操作時(shí),應(yīng)選用________溶解(填字母)。

A.氨水 B.氫氧化鈉溶液 C.鹽酸 D.硫酸

(2) 為了提高廢渣的浸取率,可采用的措施有哪些?_______________(至少寫(xiě)出兩點(diǎn))。

(3)物質(zhì)A是一種氧化劑,工業(yè)上最好選用________(供選擇使用的有:空氣、Cl2、MnO2),其理由是_______________。氧化過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________。

(4)根據(jù)如圖有關(guān)數(shù)據(jù),你認(rèn)為工業(yè)上氧化操作時(shí)應(yīng)控制的條件(從溫度、pH和氧化時(shí)間三方面說(shuō)明)是:______________________________________________________。

(5) 銨黃鐵礬中可能混有的雜質(zhì)有Fe(OH)3________。

(6) 銨黃鐵礬的化學(xué)式可表示為(NH4)xFey(SO4)z(OH)w,其化學(xué)式可通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定:

稱(chēng)取一定質(zhì)量的樣品加入稀硝酸充分溶解,將所得溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶并配制成100.00 mL溶液A。

量取25.00 mL溶液A,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,過(guò)濾、洗滌、干燥至恒重,得到白色固體9.32 g。

量取25.00 mL溶液A,加入足量NaOH溶液,加熱,收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體448mL,同時(shí)有紅褐色沉淀生成。

將步驟所得沉淀過(guò)濾、洗滌、灼燒,最終得固體4.80 g。

通過(guò)計(jì)算,可確定銨黃鐵礬的化學(xué)式為___________________________。(已知銨黃鐵礬的摩爾質(zhì)量為960gmol-1,計(jì)算過(guò)程中不考慮固體損失和氣體溶解。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在濃度均為4.0 mol·L1的鹽酸和硫酸各100 mL溶液中,分別加入等質(zhì)量的鋅粉,充分反應(yīng)后生成氣體體積比為23,則加入鋅粉的質(zhì)量是

A. 6.5 g B. 13.0 g C. 19.5 g D. 26.0 g

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】環(huán)境監(jiān)察局常用“定電位”NOx傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)化工廠的氮氧化物氣體是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是( 。

A. “對(duì)電極”是負(fù)極

B. “工作電極”上發(fā)生的電極反應(yīng)為NO2+2e-+2H+═NO+H2O

C. 傳感器工作時(shí)H+由工作電極移向?qū)﹄姌O

D. 對(duì)電極的材料可能為活潑金屬鋅

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列問(wèn)題與氮的氧化物的排放無(wú)關(guān)的是

A. 酸雨 B. 溫室效應(yīng)

C. 光化學(xué)煙霧 D. 臭氧空洞

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】I.尿黑酸癥是一種引起酪氨酸在人體內(nèi)非正常代謝的遺傳病,酪氨酸在體內(nèi)有如圖轉(zhuǎn)化:

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(____

A.酪氨酸既能與鹽酸反應(yīng),又能與NaOH溶液反應(yīng)

B.1mol尿黑酸與足量濃溴水反應(yīng),最多消耗3molBr2

C.對(duì)羥基苯丙酮酸分子中在同一平面上的碳原子至少有7個(gè)

D.對(duì)羥基苯丙酮酸分子核磁共振氫譜有4個(gè)峰,有1個(gè)手性碳原子

II.1,6一己二酸(G)是合成尼龍的主要原料之一,可用烴A氧化制備。制備G的合成路線如圖1:

回答下列問(wèn)題:

(1)化合物A的質(zhì)譜圖如圖2,則A的化學(xué)名稱(chēng)為___________。

(2)B→C的反應(yīng)類(lèi)型為___________。D→E的反應(yīng)類(lèi)型為______________。

(3)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________

(4)由G合成尼龍的化學(xué)方程式為_______________,與G含有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體有_______種,其中核磁共振氫譜為4組峰,且峰面積比為1:1:2:6的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是___________(寫(xiě)出一種即可)。

由A通過(guò)兩步反應(yīng)制備1,3-環(huán)己二烯的合成路線為_____________________

(其它試劑任選,合成路線常用的表示方式為:CH3CH2OHCH2=CH2

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)已知:N2、O2分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946kJ·mol-1、497 kJ·mol-1,N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0kJ·mol-1。則相同條件下破壞1molNO中化學(xué)鍵需要吸收的能量為_______kJ。

(2)25℃時(shí),pH=5的CH3COOH溶液中,由水電離出的氫離子濃度c(H+)=____ kJ·mol-1;若加入少量NaOH固體,則溶液中_____(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(3)25℃下,向某Na2CO3溶液中加入稀鹽酸,其含碳元素的微粒物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(φ)隨溶液pH變化的部分情況如圖所示。

①在同一溶液中,H2CO3、HCO3、CO32-______(填“能”或“不能”)大量共存。

②當(dāng)pH =7時(shí),溶液中含碳元素的微粒主要為________。溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系為______________。

③反應(yīng)的CO32-+H2OHCO3+OH的平衡常數(shù)Kh=______。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案