【題目】氮及其化合物在生產(chǎn)生活中有重要作用。

(1)已知:①氫氣的燃燒熱為285 kJ/mol ②N2(g) + 2O2(g) = 2NO2(g) ΔH=+133 kJ/mol。試寫出H2還原NO2生成液態(tài)水和另一種無毒物質(zhì)的熱化學(xué)方程式_________________

(2)一氯胺(NH2Cl)的電子式為_______________,一氯胺是重要的水消毒劑,其原因是一氯胺在水中會部分水解,生成具有強(qiáng)烈殺菌作用的物質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。

(3)用Cl2和NH3反應(yīng)制備二氯胺的方程式為2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(l)+2HCl(g),向容積均為1 L的甲、乙兩個恒溫(反應(yīng)溫度分別為400℃、T℃)容器中分別加入2 mol Cl2和2 mol NH3,測得各容器中n(Cl2)隨反應(yīng)時間t的變化情況如下表所示:

t/min

0

20

40

60

80

n(Cl2)(甲容器)/mol

2.00

1.50

1. 10

0.80

0.80

n(Cl2) (乙容器)/mol

2.00

1.45

1.00

1.00

1.00

①該反應(yīng)的ΔH______0(填“>”或“<”) ,乙容器中,0~40 min內(nèi)用Cl2的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(Cl2)=_______________________。

②對該反應(yīng),下列說法不正確的是________________(填選項字母)。

A.若甲容器內(nèi)氣體密度不變,則表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

B.若乙容器內(nèi)Cl2和NH3物質(zhì)的量之比不變,則表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C.反應(yīng)達(dá)到平衡后,分離出少量產(chǎn)物NHCl2,有助于提高Cl2的轉(zhuǎn)化率

③恒溫條件下,測得平衡時Cl2和HCl的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示,則A、B、C三點(diǎn)中Cl2轉(zhuǎn)化率最高的是_________(填“A”“B”或“C”)。

【答案】4H2(g)+ 2NO2(g) = 4H2O(l)+N2(g) ΔH=-1273 kJ/mol NH2Cl+H2ONH3+HClO < 0.025mol/(L·min) C B

【解析】

(1)首先根據(jù)氫氣的燃燒熱寫出氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式,再依據(jù)蓋斯定律計算,寫出H2還原NO2生成水蒸氣和其它無毒物質(zhì)的熱化學(xué)方程式;

(2)一氯胺(NH2Cl)為共價化合物,氮原子與氫原子、氯原子之間形成1對共用電子對;一氯胺是重要的水消毒劑,其原因是一氯胺會水解生成氨氣和次氯酸;

(3)①根據(jù)數(shù)據(jù),在400℃時,甲容器,平衡后氯氣為0.8mol;T℃時,乙容器中平衡后氯氣為1.00mol,達(dá)到平衡時間短,說明反應(yīng)速率快,判斷出溫度的高低,再結(jié)合甲、乙容器中平衡時氯氣的物質(zhì)的量判斷溫度對平衡的影響;根據(jù)反應(yīng)速率v=計算氯氣的反應(yīng)速率;②反應(yīng)2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(l)+2HCl(g)屬于氣體的物質(zhì)的量減小的反應(yīng),結(jié)合平衡的特征分析判斷;

③2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2 (l)+2HCl(g),反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),根據(jù)壓強(qiáng)對平衡的影響分析判斷。

(1)已知:氫氣的燃燒熱為285kJ/mol,則①H2(g)+ O2(g)=H2O(l)H=-285kJ/mol,N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H=+133 kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,將①×4-②得到催化劑存在下,H2還原NO2生成水蒸氣和其它無毒物質(zhì)的熱化學(xué)方程式為4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(l)H=-1273 kJ/mol;故答案為:4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(l)H=-1273 kJ/mol;

(2)一氯胺相當(dāng)于氨氣分子中的一個氫原子被氯原子代替得到,因此NH2Cl的電子式為,一氯胺是重要的水消毒劑,其原因是一氯胺在水中會部分水解,生成具有強(qiáng)烈殺菌作用的物質(zhì),該物質(zhì)為次氯酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH2Cl+H2ONH3+HClO,故答案為: ;NH2Cl+H2ONH3+HClO;

(3)①根據(jù)數(shù)據(jù),在400℃時,甲容器,平衡后氯氣為0.8mol;T℃時,乙容器中平衡后氯氣為1.00mol,達(dá)到平衡時間短,說明反應(yīng)速率快,說明T>400℃,氯氣增多,說明溫度升高,平衡逆向移動,逆向為吸熱反應(yīng),正向為放熱反應(yīng),H<0;乙容器中,0~40min內(nèi)氯氣反應(yīng)的物質(zhì)的量為2mol-1.0mol=1.0mol,用氯氣的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(Cl2)==0.025molL-1min-1,故答案為:<;0.025molL-1min-1

②對于反應(yīng)2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(l)+2HCl(g):A.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量變化,氣體體積不變,若容器內(nèi)氣體密度不變,則表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A正確;B.向容積均為1L的甲、乙兩個恒溫(反應(yīng)溫度分別為400、T)容器中分別加入2mol Cl22mol NH3,反應(yīng)的氯氣和氨氣的物質(zhì)的量之比與充入的氯氣和氨氣的物質(zhì)的量之比不等,因此容器內(nèi)Cl2NH3物質(zhì)的量之比不變,說明此時物質(zhì)濃度不變,則表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故B正確;C.反應(yīng)達(dá)到平衡后,分離出少量產(chǎn)物NHCl2,由于NHCl2為液體,不影響平衡的移動,因此不能提高Cl2的轉(zhuǎn)化率,故C錯誤;故選C;

(3)2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2 (l)+2HCl(g),反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡正向進(jìn)行,氯氣轉(zhuǎn)化率增大,因此壓強(qiáng)越大,氯氣的轉(zhuǎn)化率越大,則A、B、C三點(diǎn)中Cl2轉(zhuǎn)化率最高的是B點(diǎn),故答案為:B。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是

A.氫氧化鎂中滴加鹽酸:H++OH-=H2O

B.碳酸氫鈣溶液中加入氫氧化鈉溶液:HCO3-+OH-=CO32-+H2O

C.金屬鋁溶于氫氧化鈉溶液:2Al +2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2

D.FeCl3溶液腐蝕銅電路板:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+

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【題目】寫出符合離子方程式Ba2++SO42- =BaSO4↓的一種化學(xué)方程式_________________。

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【題目】下列說法正確的是(   )

A.氯水能導(dǎo)電,所以氯氣是電解質(zhì)

B.碳酸鈣不溶于水,所以它是非電解質(zhì)

C.固體磷酸是電解質(zhì),所以磷酸在熔融狀態(tài)下和溶于水時都能導(dǎo)電

D.膽礬雖不能導(dǎo)電,但它屬于電解質(zhì)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】關(guān)于裂解和裂化的敘述不正確的是(  )

①裂解與裂化的產(chǎn)物都含有不飽和烴、诹呀馀c裂化都是為了得到氣態(tài)烴、哿呀馀c裂化的原料都是石油分餾產(chǎn)品、芰呀馀c裂化都是為了得到輕質(zhì)油

A.①②B.②③C.①③D.②④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硫酸亞鐵可與等物質(zhì)的量的硫酸銨生成硫酸亞鐵銨,析出晶體的化學(xué)式為( NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。該物質(zhì)可以溶于水而不溶于乙醇,是一種復(fù)鹽,在空氣中比一般亞鐵鹽穩(wěn)定,常被用作氧化還原滴定的基準(zhǔn)物。下面是某實驗小組制取硫酸亞鐵銨的部分裝置與實驗步驟:

①稱取約5 g鐵屑放入錐形瓶中,加入15 mL 10% Na2CO3溶液,小火加熱10分鐘,倒掉剩余的堿液后,用蒸餾水洗凈鐵屑,干燥。

②稱取2.24 g 鐵屑放入錐形瓶中,由分液漏斗滴加20 mL 3 mol/L硫酸溶液。

③待反應(yīng)結(jié)束后,由分液漏斗加入適量的(NH4)2SO4溶液,并將上述混合溶液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中,緩慢加熱,濃縮至表面出現(xiàn)晶膜為止。

④放置冷卻,析出晶體,過濾、用無水乙醇洗滌、干燥。

請回答下列問題:

(1)儀器A的名稱是___________。

(2)實驗開始前,檢查反應(yīng)裝置氣密性的方法為_______________________________。

(3)步驟①中小火加熱的作用是________________________

(4)步驟②中滴加硫酸溶液時留取少許溶液于分液漏斗中的原因是___________________。

(5)步驟③中理論上需加入2 mol/L (NH4)2SO4溶液______________mL。

(6)無水乙醇洗滌晶體的作用是_______________________________。

(7)取1.00 g高錳酸鉀樣品,再加入硫酸酸化,并配成250 mL溶液。取出25.00 mL,用濃度為0.1000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,終點(diǎn)時用去標(biāo)準(zhǔn)液20.00 mL。則滴定時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____,該樣品中高錳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】13分)用輝銅礦(主要成分為 Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2,等雜質(zhì))制備難溶于水的堿式碳酸銅的流程如下:

1)下列措施是為了加快浸取速率,其中無法達(dá)到目的的是____(填字母)。

A.延長浸取時間

B.將輝銅礦粉碎

C.充分?jǐn)嚢?/span>

D.適當(dāng)增加硫酸濃度

2)濾渣I巾的主要成分是MnO2、SSiO2,請寫出浸取反應(yīng)中生成S的離子方程式:_______

3)研究發(fā)現(xiàn),若先除鐵再浸取,浸取速率明顯變慢,可能的原因是___________。

4除鐵的方法是通過調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3,則加入的試劑A可以是_______(填化學(xué)式);趕氨時,最適宜的操作方法是________。

5)“沉錳(除Mn2)過程中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_______。

6)濾液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到的鹽主要是___________(填化學(xué)式)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有反應(yīng)aA(g)+bB(g)pC(g),達(dá)到平衡后,當(dāng)升高溫度時,B的轉(zhuǎn)化率變大;當(dāng)減小壓強(qiáng)時,混合體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也減小,則

(1)該反應(yīng)的逆反應(yīng)是____反應(yīng)(填“吸熱或放熱),且a+b___p(“>”“<”“=”)。

(2)減壓時,A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)______(增大”“減小不變,下同)。

(3)若加入B(體積不變),則A的轉(zhuǎn)化率________,B的轉(zhuǎn)化率________。

(4)若升高溫度,則平衡時,B、C的濃度之比________。

(5)B是有色物質(zhì),A、C均為無色物質(zhì),則加入C(體積不變)時混合物的顏色________(變淺”“變深不變,下同),而維持容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變,充入氖氣時,混合物的顏色________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是( )

A.0.01mol/L NH4Al(SO4)2溶液與0.02mol/L Ba(OH)2溶液等體積混合NH4++Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OH=2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3H2O

B.Na2O2加入H218O:2Na2O2+2H218O=4Na++4OH+18O2

C.NH4HCO3溶液與過量NaOH溶液共熱:NH4++OHNH3↑+H2O

D.濃硝酸中加入過量鐵粉并加熱:Fe+3NO3+6H+Fe3++3NO2↑+3H2O

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