【題目】碳、氮及其化合物與生活密切相關(guān)。請(qǐng)根據(jù)要求回答下列問題:

(1)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:

①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= —574kJ/mol

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= —1160kJ/mol

③H2O(g)=H2O(l) △H= —44kJ/mol

寫出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的熱化學(xué)方程式_________

(2)已知:反應(yīng)I:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H<0

反應(yīng)II:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H<0

①在恒溫恒容裝置中充入一定量的NH3和O2,在催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)I,則下列有關(guān)敘述中正確的是___(填字母序號(hào))。

A.增大壓強(qiáng),Kp(用壓強(qiáng)表示的化學(xué)平衡常數(shù))增大

B.若測(cè)得容器內(nèi)3v(NH3)=2v (H2O)時(shí),說明反應(yīng)已達(dá)平衡

C.通入一定量的氮?dú),則化學(xué)反應(yīng)速率增大

D.達(dá)到平衡時(shí)體系的壓強(qiáng)不再變化

②氨催化氧化時(shí)會(huì)發(fā)生上述兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)I、II。為分析某催化劑對(duì)該反應(yīng)的選擇性,在1L密閉容器中充入1molNH3和2molO2,得有關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系如圖,該催化劑在低溫時(shí)選擇反應(yīng)_____(填“I”或“II”)。

③520℃時(shí),4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)的平衡常數(shù)K=_______(只需列出數(shù)字計(jì)算式,無(wú)需化簡(jiǎn))。恒壓容器中,為了提高NH3轉(zhuǎn)化為N2平衡轉(zhuǎn)化率的措施有______(填字母序號(hào))

A.降低反應(yīng)溫度 B. 投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度

C.增大NH3和O2的初始投料比 D. 充入一定量的氦氣

(3)己知25℃時(shí)HCN和H2CO3的電離常數(shù)(Ka.)如下表:

物質(zhì)

電離常數(shù)(Ka)

HCN

Ka=5×10-10

H2CO3

Ka1=4.5×10-7;Ka2=4.7×10-11

25℃時(shí),測(cè)得等體積等濃度的HCN和NaCN的混合溶液pH=11,則c(Na+)、c(H+)、c(CN)、c(OH)、c(HCN)濃度由大到小順序?yàn)?/span>______,向NaCN溶液中通入少量CO2,則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:______________________。

【答案】 CH4(g)+2NO2(g) === N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H= -955 kJ/mol D II K= AD c(HCN)>c(Na+)>c(CN)>c(OH)>c(H+) NaCN+ CO2+ H2O ===HCN+ NaHCO3

【解析】(1)已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= —574kJ/mol

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= —1160kJ/mol

③H2O(g)=H2O(l) △H= —44kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律,由×①+×②+2×③得反應(yīng)CH4(g)+2NO2(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=×(—574kJ/mol)+×(—1160kJ/mol)+2×(—44kJ/mol)=-955 kJ/mol;(2) ①A.恒容條件下增大壓強(qiáng)向氣體體積縮小的逆反應(yīng)方向移動(dòng), Kp減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.若測(cè)得容器內(nèi)3v(NH3)=2v (H2O)時(shí),沒有說明正逆反應(yīng)速率,無(wú)法確定正逆反應(yīng)速率相等,故不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.通入一定量的氮?dú),?duì)于反應(yīng)I各反應(yīng)物的濃度不變,則化學(xué)反應(yīng)速率不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.達(dá)到平衡時(shí)各氣體的物質(zhì)的量不變,體系的壓強(qiáng)不再變化,選項(xiàng)D正確。答案選D;②該催化劑在低溫時(shí)生成的氮?dú)廨^少,故選擇反應(yīng)II;③NO和N2的平衡濃度是0.2mol/L,NH3的平衡濃度是(1-0.2×3)mol/L=0.4mol/L,O2的平衡濃度是(2-0.2×-1.5×2)mol/L=1.45mol/L,水的平衡濃度是(0.2×1.5+0.2×3)mol/L=0.9mol/L,所以K=;A、該反應(yīng)△H<0,降低溫度平衡右移,轉(zhuǎn)化率提高,選項(xiàng)A正確;B、相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡左移,轉(zhuǎn)化率降低,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C、增大NH3和O2的初始投料比,氨氣的轉(zhuǎn)化率反而降低,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D、充入一定量的氦氣,恒壓條件下,容器體積增大,反應(yīng)物的分壓減小,平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大,選項(xiàng)D正確。答案選AD;(3)25℃時(shí),測(cè)得等體積等濃度的HCN和NaCN的混合溶液pH=11,則HCN的電離小于NaCN的水解,c(Na+)、c(H+)、c(CN)、c(OH)、c(HCN)濃度由大到小順序?yàn)閏(HCN)>c(Na+)>c(CN)>c(OH)>c(H+);電離常數(shù)越大,則說明該酸酸性越強(qiáng)。由表數(shù)據(jù)可知,酸性比較:H2CO3 >HCN>HCO3- ,所以根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸原理,往NaCN溶液中通入少量CO2 發(fā)生的化學(xué)方程式為NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3

練習(xí)冊(cè)系列答案
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實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證濃硫酸具有脫水性、氧化性

制取并收集少量氨氣

驗(yàn)證NaHCO3Na2CO3的熱穩(wěn)定性

采用CCl4萃取I2

A

B

C

D

A. A B. B C. C D. D

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A. 相同條件下,對(duì)于c(R-)/[c(HR)·c(OH-)]的值(R代表A或B),一定存在HA>HB

B. 常溫下pH:NaA溶液>NaB溶液

C. X是HA,M是HB

D. 若常溫下濃度均為0.1mol/L的NaA和HA的溶液等體積混合,則c(A-)+c(HA)=0.2mol/L

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【題目】下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是(
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C.鋅與稀硫酸的反應(yīng)
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【題目】硫酸廠燒渣(主要成分是Fe2O3,其次含少量的SiO2和FeS)經(jīng)回收處理可制得綠礬(FeSO4·7H2O)和一種重要的水處理劑聚鐵膠體[Fe(OH)SO4]n,上述生產(chǎn)工藝流程如下:

請(qǐng)通過分析回答下列相關(guān)問題:

(1)操作Ⅰ的名稱是 _____。

(2)灼燒產(chǎn)生的尾氣對(duì)大氣有污染,因此工業(yè)生產(chǎn)中必須進(jìn)行回收處理,下列方法可行的是____________。

A.直接用水吸收 B. 用氨水吸收

C. 用濃硫酸吸收 D. 與空氣混合用石灰石粉末懸濁液吸收

(3)操作Ⅲ經(jīng)蒸發(fā)濃縮、___________、過濾、____、干燥等。

(4)在由溶液X制聚鐵膠體過程中①調(diào)節(jié)pH及②控制溫度目的是_________。

(5)檢驗(yàn)溶液X中金屬陽(yáng)離子所加試劑是______,其現(xiàn)象是___________ 。

(6)溶液X轉(zhuǎn)化為溶液Y需加入一種常見物質(zhì)是 ____________ 。

(7)在反應(yīng)釜中FeS、O2及稀H2SO4反應(yīng)生成硫酸鐵等物質(zhì),則反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________

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【題目】某氣態(tài)化合物XC,H,O三種元素,現(xiàn)已知下列條件:①XC的質(zhì)量分?jǐn)?shù);②XH的質(zhì)量分?jǐn)?shù);③X在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積;④X對(duì)氫氣的相對(duì)密度;⑤X的質(zhì)量,欲確定X的分子式,所需的最少條件是 (  )

A.①③⑤B.②③④C.①②④D.①②

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【題目】下列說法中,正確的是(

A.Mg的摩爾質(zhì)量為24

B.物質(zhì)的量的基本單位是摩爾

C.常溫常壓下,1 mol O2體積為22.4L

D.1 mol NaCl晶體加入到1L水中,得到NaCl溶液的濃度就是1mol L-1

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