從水的電離平衡去理解水的離子積和溶液pH值的含義.掌握溶液pH值跟氫離子濃度和溶液酸堿性的關(guān)系. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

工業(yè)廢水隨意排放會(huì)造成嚴(yán)重污染,根據(jù)成分不同可采用不同的處理方法。
(1)電池生產(chǎn)工業(yè)廢水中常含有Cu2+等重金屬離子,常用FeS等難溶物質(zhì)作為沉淀劑除去。已知室溫下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2·L-2,Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2·L-2
①請(qǐng)用離子方程式說(shuō)明上述除雜的原理                                          。
②FeS高溫煅燒產(chǎn)生的SO2氣體通入下列溶液中,能夠產(chǎn)生沉淀的是     (填序號(hào))
A.Ba(NO3)2B.BaCl2C.Ba(OH)2D.溶有NH3的BaCl2溶液
③若將足量SO2氣體通入0.2 mol·L-1的NaOH溶液,所得溶液呈酸性,則溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?u>                          。
(2)采用電解法處理含有Cr2O72的酸性廢水,在廢水中加入適量NaCl,用鐵電極電解一段時(shí)間后,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,從而降低廢水中鉻元素的含量。若陽(yáng)極用石墨電極則不能產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀,用必要的化學(xué)語(yǔ)言說(shuō)明原因___________________。
(3)廢氨水可以轉(zhuǎn)化成氨,氨再設(shè)計(jì)成堿性燃料電池。如圖是該燃料電池示意圖,產(chǎn)生的X氣體可直接排放到大氣中。a電極作       極(填“正”“負(fù)”“陰”或“陽(yáng)”),其電極反應(yīng)式為       ;T℃下,某研究員測(cè)定NH3·H2O的電離常數(shù)為1.8×10-5,NH4+的水解平衡常數(shù)為1.5×10-8(水解平衡也是一種化學(xué)平衡,其平衡常數(shù)即水解常數(shù)),則該溫度下水的離子積常數(shù)為          ,請(qǐng)判斷T      25℃(填“>”“<”“=”)。

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合成氨工業(yè)及硝酸工業(yè)對(duì)工、農(nóng)生產(chǎn)和國(guó)防都有重要意義。請(qǐng)回答:
(1)以N2和H2為原料合成氨氣。已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H= -92.4 kJ/mol,
①合成氨工業(yè)中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解釋的是(填選項(xiàng)序號(hào))_______。  
a.用鐵觸媒加快化學(xué)反應(yīng)速率            
b.采用較高壓強(qiáng)(20 MPa~50 MPa)
c.將原料氣中的少量CO等氣體凈化除去  
d.將生成的氨液化并及時(shí)從體系中分離出來(lái)
②一定溫度下,在密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2并發(fā)生反應(yīng)。
a.若容器容積恒定,達(dá)到平衡時(shí)氣體的壓強(qiáng)為原來(lái)的7/8,N2的轉(zhuǎn)化率為а1,此時(shí),反應(yīng)放熱為_(kāi)________kJ;
b.若容積為4L,當(dāng)進(jìn)行到第4分鐘時(shí)達(dá)到平衡,生成NH3為1.0 mol,則從開(kāi)始到達(dá)平衡時(shí)NH3的平均速率v(NH3)=_________。
c.若容器壓強(qiáng)恒定,則達(dá)到平衡時(shí),容器中N2的轉(zhuǎn)化率為а2,則а2_______а1(填“>、<或=”)。
(2)以氨氣、空氣為主要原料制硝酸。
①NH3被氧氣催化氧化生成NO的反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________。
②硝酸廠常用如下2種方法處理尾氣。
a.催化還原法:催化劑存在時(shí)用H2將NO2還原為N2。
已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol                  
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol
則H2還原NO2生成水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是___________________。
b.堿液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1mol,則反應(yīng)的離子方程式是_______________。
(3)隨著對(duì)合成氨研究的發(fā)展,希臘科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì),用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極,實(shí)現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨(裝置如圖)。鈀電極A是電解池的_______極(填“陽(yáng)”或“陰”),該極上的電極反應(yīng)式是__________________ 。

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(2009?中山模擬)工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下:

(1)某溫度下體積為200L的氨合成塔中,測(cè)得如下數(shù)據(jù):
時(shí)間(h)濃度(mol/L) 0 1 2 3 4
N2 1.500 1.400 1.200 C1 C1
H2 4.500 4.200 3.600 C2 C2
NH3 0 0.200 0.600 C3 C3
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算0~2小時(shí)內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率
0.15
0.15
mol?L-1?h-1
若起始時(shí)與平衡時(shí)的壓強(qiáng)之比為a,則N2的轉(zhuǎn)化率為
2(1-
1
a
2(1-
1
a
(用含a的代數(shù)式表示)
(2)希臘阿里斯多德大學(xué)的 George Marnellos 和 Michael Stoukides,發(fā)明了一種合成氨的新方法(Science,2,Oct.1998,p98),在常壓下,把氫氣和用氦氣稀釋的氮?dú)夥謩e通入一個(gè)加熱到570℃的電解池,利用能通過(guò)氫離子的多孔陶瓷固體作電解質(zhì),氫氣和氮?dú)庠陔姌O上合成了氨,轉(zhuǎn)化率達(dá)到78%,試寫(xiě)出電解池陰極的電極反應(yīng)式
N2+6H++6e-═2NH3
N2+6H++6e-═2NH3

(3)氨氣和氧氣從145℃就開(kāi)始反應(yīng),在不同溫度和催化劑條件下生成不同產(chǎn)物(如圖):
4NH3+5O2?4NO+6H2O  K1=1×1053(900℃)
4NH3+3O2?2N2+6H2O   K2=1×1067(900℃)溫度較低時(shí)以生成
N2
N2
為主,溫度高于900℃時(shí),NO產(chǎn)率下降的原因
生成NO的反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度轉(zhuǎn)化率下降
生成NO的反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度轉(zhuǎn)化率下降
.吸收塔中需要補(bǔ)充空氣的原因
進(jìn)一步與NO反應(yīng)生成硝酸
進(jìn)一步與NO反應(yīng)生成硝酸

(4)尾氣處理時(shí)小型化工廠常用尿素作為氮氧化物的吸收劑,此法運(yùn)行費(fèi)用低,吸收效果好,不產(chǎn)生二次污染,吸收后尾氣中NOx的去除率高達(dá)99.95%.其主要的反應(yīng)為氮氧化物混合氣與水反應(yīng)生成亞硝酸,亞硝酸再與尿素反應(yīng)生成CO2和N2請(qǐng)寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式
NO+NO2+H2O=2HNO2
NO+NO2+H2O=2HNO2
,
CO(NH22+2HNO2=CO2+2N2+3H2O
CO(NH22+2HNO2=CO2+2N2+3H2O

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工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下:

(1)某溫度下體積為200L的氨合成塔中,測(cè)得如下數(shù)據(jù):

0

1

2

3

4

N2

1.500

1.400

1.200

C1

C1

H2

4.500

4.200

3.600

C2

C2

NH3

0

0.200

0.600

C3

C3

 

 

 

 

 

 

 

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算0~2小時(shí)內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率      mol?L-1?h-1

若起始時(shí)與平衡時(shí)的壓強(qiáng)之比為a,則N2的轉(zhuǎn)化率為   (用含a的代數(shù)式表示)

(2)希臘阿里斯多德大學(xué)的 George Marnellos 和 Michael Stoukides,發(fā)明了一種合成氨的新方法,在常壓下,把氫氣和用氦氣稀釋的氮?dú)夥謩e通入一個(gè)加熱到570℃的電解池,利用能通過(guò)氫離子的多孔陶瓷固體作電解質(zhì),氫氣和氮?dú)庠陔姌O上合成了氨,轉(zhuǎn)化率達(dá)到78%,試寫(xiě)出電解池陰極的電極反應(yīng)式                               

(3)氨氣和氧氣從145℃就開(kāi)始反應(yīng),在不同溫度和催化劑條件下生成不同產(chǎn)物(如右圖):

4NH3+5O24NO+6H2O K1=1×1053(900℃)

4NH3+3O22N2+6H2O  K2=1×1067(900℃)

溫度較低時(shí)以生成          為主,溫度高于900℃時(shí),NO產(chǎn)率下降的原因                         。吸收塔中需要補(bǔ)充空氣的原因                                         。

(4)尾氣處理時(shí)小型化工廠常用尿素作為氮氧化物的吸收劑,此法運(yùn)行費(fèi)用低,吸收效果好,不產(chǎn)生二次污染,吸收后尾氣中NOx的去除率高達(dá)99.95%。其主要的反應(yīng)為氮氧化物混合氣與水反應(yīng)生成亞硝酸,亞硝酸再與尿素反應(yīng)生成CO和N2請(qǐng)寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式                        ,                      。


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工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下:

(1)某溫度下體積為200L的氨合成塔中,測(cè)得如下數(shù)據(jù):
時(shí)間(h)濃度(mol/L)1234
N21.5001.4001.200C1C1
H24.5004.2003.600C2C2
NH30.2000.600C3C3
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算0~2小時(shí)內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率    mol?L-1?h-1
若起始時(shí)與平衡時(shí)的壓強(qiáng)之比為a,則N2的轉(zhuǎn)化率為    (用含a的代數(shù)式表示)
(2)希臘阿里斯多德大學(xué)的 George Marnellos 和 Michael Stoukides,發(fā)明了一種合成氨的新方法(Science,2,Oct.1998,p98),在常壓下,把氫氣和用氦氣稀釋的氮?dú)夥謩e通入一個(gè)加熱到570℃的電解池,利用能通過(guò)氫離子的多孔陶瓷固體作電解質(zhì),氫氣和氮?dú)庠陔姌O上合成了氨,轉(zhuǎn)化率達(dá)到78%,試寫(xiě)出電解池陰極的電極反應(yīng)式   
(3)氨氣和氧氣從145℃就開(kāi)始反應(yīng),在不同溫度和催化劑條件下生成不同產(chǎn)物(如圖):
4NH3+5O2?4NO+6H2O  K1=1×1053(900℃)
4NH3+3O2?2N2+6H2O   K2=1×1067(900℃)溫度較低時(shí)以生成    為主,溫度高于900℃時(shí),NO產(chǎn)率下降的原因    .吸收塔中需要補(bǔ)充空氣的原因   
(4)尾氣處理時(shí)小型化工廠常用尿素作為氮氧化物的吸收劑,此法運(yùn)行費(fèi)用低,吸收效果好,不產(chǎn)生二次污染,吸收后尾氣中NOx的去除率高達(dá)99.95%.其主要的反應(yīng)為氮氧化物混合氣與水反應(yīng)生成亞硝酸,亞硝酸再與尿素反應(yīng)生成CO2和N2請(qǐng)寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式    ,   

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