【題目】氮元素能夠形成多種化合物。請回答下列問題:

(1)聯(lián)氨(N2H4)常溫下為液態(tài),在空氣中迅速完全燃燒生成N2,同時放出大量熱,可作導(dǎo)彈、宇宙飛船、火箭的燃料。

已知:H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l);△H1=-285.8kJ/mol

N2(g)+2H2(g)=N2H4(l);△H2=+50.6kJ/mol

則N2H4(l)在空氣燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_____________。

(2)工業(yè)上利用氨氣生產(chǎn)氫氰酸(HCN)的反應(yīng)為CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g) △H>0。

①一定溫度下,向2L恒容容器中充入1mol CH4(g)和2mol NH3(g)發(fā)生上述反應(yīng),4min達(dá)到平衡時,測得CH4的轉(zhuǎn)化率為66.67%。0~4min內(nèi),用H2表示的該反應(yīng)速率v(H2)=_____

保持溫度和容積不變,再句平衡后的容器中充入2molNH32molH2,此時v___v(選填“>”“<”或“=”)。

②平衡體系中HCN的物質(zhì)的量(n)隨某物理量變化曲線如圖所示(圖中x、L分別表示溫度或壓強(qiáng))。

若x為溫度,則曲線,____(選填“L1”或“L2”)能正確表示n (HCN) 與溫度的關(guān)系;

若x為壓強(qiáng),則曲線____(選填“L1”或“L2”)能正確表示n HCN)與壓強(qiáng)的關(guān)系。

(3)NH3能夠形成Ag(NH3)2+。

①溶液中存在Ag+ (aq)+2NH3 (aq)==Ag( NH3)2+(aq )時,其平衡常數(shù)的表達(dá)式為K穩(wěn)=_______

常溫下,K穩(wěn)[Ag(NH3)2+]=1.10×107,反應(yīng)AgCl (s)+2NH3 (aq)Ag( NH3)2+(aq) +Cl-(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K=1.936×10-3,則Ksp(AgCl)=_____。

(4)硫氧化物和氮氧化物是常見的大氣污染物,利用如圖所示發(fā)置(電極均為惰性電極)可吸收SO2,并用陰極排出的溶液吸收NO2。

①電極A的電極反應(yīng)式為______________。

②在堿性條件下,用陰極排出的溶液吸收NO2,使其轉(zhuǎn)化為無害氣體。同時有SO32-生成。該反應(yīng)離子方程式為______________。

【答案】 N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-622.2kJ/mol 0.25mol/(L·min) < L1 L2 1.76×10-10 SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ 4S2O42-+2NO2+8OH-=8SO32-+N2+4H2O

【解析】(1). 已知: H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) △H1=-285.8kJ/mol,② N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) △H2=+50.6kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,①×2—②得:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-622.2kJ/mol,故答案為:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-622.2kJ/mol;

(2). ①. 4min達(dá)到平衡時,消耗CH4的物質(zhì)的量為n(CH4)=1mol×66.67%,由反應(yīng)方程式可知,生成H2的物質(zhì)的量為n(H2)=3n(CH4)= 1mol×66.67%×3=2mol,0~4min內(nèi),用H2表示的該反應(yīng)速率v(H2)=2mol÷2L÷4min=0.25mol/(L·min),根據(jù)反應(yīng)方程式及上述計算結(jié)果可知,達(dá)到平衡時c(CH4)=mol/L、c(NH3)=mol/L、c(HCN)=mol/L、c(H2)=1mol/L,則平衡常數(shù)K==3,再向平衡后的容器中充入2mo NH32molH2,Qc==9.6>K=3,說明vv,平衡逆向移動,故答案為:0.25mol/(L·min);<;

② . 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動,HCN的物質(zhì)的量增大,則L1能正確表示n(HCN)與溫度的關(guān)系;該反應(yīng)為氣體分子總數(shù)增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡逆向移動,HCN的物質(zhì)的量減小,則L2能正確表示n(HCN)與壓強(qiáng)的關(guān)系,故答案為:L1;L2;

(3). . 平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度的冪之積除以反應(yīng)物濃度的冪之積,則平衡常數(shù)的表達(dá)式為:K穩(wěn)= ,故答案為:;

. Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl)====1.76×1010,故答案為:1.76×1010

(4). ①. 由裝置圖中信息可知電極A為陽極,電極反應(yīng)式為:SO2+2H2O-2e=SO42+4H+,故答案為:SO2+2H2O-2e=SO42+4H+;

. 陰極排出的溶液中含有S2O42,NO2氧化為SO32,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒該反應(yīng)的離子方程式為:4S2O42+2NO2+8OH=8SO32+N2+4H2O,故答案為:4S2O42+2NO2+8OH=8SO32+N2+4H2O。

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】在Fe2+、Na、H+、SO2微粒中,只有氧化性的是:;既有氧化性又有還原性的是:

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【題目】NaClO2是一種漂白、消毒劑,廣泛應(yīng)用于紙漿、棉紡等物質(zhì)漂白。一種制備NaClO2粗產(chǎn)品的工藝流程如下圖所示:

已知:①純凈的ClO2因易分解而發(fā)生爆炸。

NaClO2飽和溶液在低于38℃時析出NaClO2·3H2O晶體;高于38℃時析出

NaClO2晶體;高于60℃NaClO2分解生成NaClO3NaCl。

試回答下列問題:

(1)向發(fā)生器中鼓入足量空氣,其目的是____(選填序號)。

a.SO2氧化成SO3,以增強(qiáng)酸性

b.稀釋CO2氣體,以防止發(fā)生爆炸

c.將發(fā)生器中氣體全部吹出,以減少ClO2損失

(2)吸收塔中反應(yīng)的離子方程式為___

(3)ClO2發(fā)生器中反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________

(4)從吸收塔中可獲得 NaClO2溶液,NaClO2溶液到NaCO2產(chǎn)品,經(jīng)過的操作步驟依次為:______下減壓蒸發(fā)結(jié)晶;________③洗滌;④低溫干燥,得到成品。

(5)“電解中陽極的電極反應(yīng)式是_________,陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是(  )

A. 需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)

B. 濃硫酸溶于水是放熱反應(yīng)

C. 反應(yīng)物和生成物所具有的總能量決定了放熱還是吸熱

D. 斷開化學(xué)鍵放熱,形成化學(xué)鍵吸熱

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】中國科學(xué)院科研團(tuán)隊研究表明,在常溫常壓和可見光下,基于LDH(一種固體催化劑)合成NH3的原理示意圖如右。下列說法不正確的是

A. 該過程將太陽能轉(zhuǎn)化成為化學(xué)能

B. 該過程中,只涉及極性鍵的斷裂與生成

C. 氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為13

D. 原料氣N2可通過分離液態(tài)空氣獲得

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NH3作為一種重要化工原料,被大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),與其有關(guān)性質(zhì)反應(yīng)的催化劑研究曾被列入國家863計劃。催化劑常具有較強(qiáng)的選擇性,即專一性。已知:

反應(yīng)I4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) H=―905.0 kJ·molˉ1

反應(yīng) II4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) H

1

化學(xué)鍵

H—O

O=O

N≡N

N—H

鍵能kJ·molˉ1

463

496

942

391

H=__________________ 。

2)在恒溫恒容裝置中充入一定量的NH3O2,在某催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)I,則下列有關(guān)敘述中正確的是__________________。

A.使用催化劑時,可降低該反應(yīng)的活化能,加快其反應(yīng)速率

B.若測得容器內(nèi)4v(NH3)=6v(H2O)時,說明反應(yīng)已達(dá)平衡

C.當(dāng)容器內(nèi)=1時,說明反應(yīng)已達(dá)平衡

3)氨催化氧化時會發(fā)生上述兩個競爭反應(yīng)I、II。為分析某催化劑對該反應(yīng)的選擇性,在1L密閉容器中充入1 mol NH32mol O2,測得有關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系如下圖:

該催化劑在高溫時選擇反應(yīng)____________ (“ I ”“ II”)。

520時,4NH3(g)+5O24NO(g) +6H2O(g)的平衡常數(shù)K=____________________________ (不要求得出計算結(jié)果,只需列出數(shù)字計算式)。

有利于提高NH3轉(zhuǎn)化為N2平衡轉(zhuǎn)化率的措施有_______________

A.使用催化劑Pt/Ru

B.使用催化劑Cu/TiO2

C.增大NH3O2的初始投料比

D.投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度

E.降低反應(yīng)溫度

4)采用氨水吸收煙氣中的SO2,

若氨水與SO2恰好完全反應(yīng)生成正鹽,則此時溶液呈_____性(填)常溫下弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下:氨水:Kb=1.8×10ˉ5mol·Lˉ1;H2SO3 Ka1=1.3×10ˉ2mol·Lˉ1,Ka2=6.3×10ˉ8mol·Lˉ1

上述溶液中通入______氣體可使溶液呈中性,(填“SO2NH3)此時溶液離子濃度由大到小的順序_________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Ⅰ.尿素[CO(NH2)2]是一種非常重要的高效氮肥,工業(yè)上以NH3、CO2為原料生產(chǎn)尿素,該反應(yīng)實(shí)際為兩步反應(yīng):

第一步:2NH3(g)+CO2(g)===H2NCOONH4(s) ΔH=-272kJ·mol-1

第二步:H2NCOONH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+138kJ·mol-1

(1)寫出工業(yè)上以NH3、CO2為原料合成尿素的熱化學(xué)方程式:_________________________

(2)某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件,在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)中各組分的物質(zhì)的量隨時間的變化如下圖所示:

已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定,則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第_________步反應(yīng)決定,總反應(yīng)進(jìn)行到_________min時到達(dá)平衡。

(3)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制純凈氫氣的過程中同時產(chǎn)生氮?dú)。電解時,陽極的電極反應(yīng)式為________________________________。

Ⅱ.用焦炭還原NO2的反應(yīng)為:2NO2(g)+2C(s ) N2(g)+2CO2(g),在恒溫條件下,1 mol NO2和足量C發(fā)生該反應(yīng),測得平衡時NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示:

①A、B兩點(diǎn)的濃度平衡常數(shù)關(guān)系:Kc(A)_______Kc(B) (填 “﹥”、“<”或“﹦”)。

②計算C點(diǎn)時該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp(C)=______(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,取一定量的PbI2固體配成飽和溶液,t時刻改變某一條件,離子濃度變化如右圖所示。下列有關(guān)說法正確的是

A. 常溫下,PbI2的Ksp為2×10-6

B. 常溫下,Ksp(PbS)=8×10-28,向PbI2的懸濁液中加入Na2S溶液,反應(yīng)PbI2(s)+S2-(aq)PbS(s)+2I-(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)為5×1018

C. 溫度不變,t時刻改變的條件可能是向溶液中加入了KI固體,PbI2的Ksp增大

D. 溫度不變,向PbI2飽和溶液中加入少量硝酸鉛濃溶液,平衡向左移動,Pb2+的濃度減小

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時,由于操作不慎,使液面略超過了容量瓶的刻度(標(biāo)線),這時應(yīng)采取的措施是(
A.傾出標(biāo)線以上的液體
B.吸出標(biāo)線以上的溶液
C.影響不大,不再處理
D.重新配制

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