- 氨硝酸硫酸
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氨气是一种重要工作原料,在工农业生产中具有重要的应用。
(1)已知:N2(g)+O2(g)="2NO(g) " △ H=180.5kJ·mol-1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=-905 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1
则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的△H=_________________________。
(2)工业合成氨气的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。在一定温度下,将一定量的N2和H2通入到体积为1L的密闭容器中达到平衡后.改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是__________________。
①增大压强 ②增大反应物的浓度 ③使用催化荆 ④降低温度
( 3 )①实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体的混合物来制取氨气,写出反应的化学方程式 。实验室还可在 (填一种试剂)中滴加浓氨水的方法快速制取少量氨气。
②常温下氨气极易溶于水,溶液可以导电。氨水中水电离出的c(OH-) 10-7 mol·L-1(填写“>”、“<”或“=”);
③将相同体积、PH之和为14的氨水和盐酸混合后,溶液中离子浓度由大到小的顺序
为 。
(4)合成氨的原料氢气是一种新型的绿色能源,具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行图所示实验:(其中a、b均为碳棒)
①氢氧燃料电池具有广阔的发展前景。如下图所示:
右边Cu电极反应式是 。
a电极的电极反应式
②工业上生产氢气是将水蒸气通过红热的炭,产生水煤气:
C(s) + H2O(g) H2(g) + CO(g) △H =" +131.3" kJ/mol
该反应在低温下不能自发进行的原因是 。
正确答案
(1)
(2)①②
(3)①2NH4Cl+Ca(OH)2 △ CaCl2+2NH3↑+2H2O
②氢氧化钠固体(或生石灰或碱石灰)
③c(Cl-) > c(NH4+) > c(H+) > c(OH-)
(4)① Cu→ Cu2+ + 2e- O2 + 2H2O + 4e- →4OH- ② B
略
科学家根据自然界存在的N2,制取出N3,现又制出N5。
(1)上述提到的3种物质中,属于非金属单质的是 。
(2)N5的分子极不稳定,需保存在-80℃的干冰中.在通常状况下,它发生爆炸式的反应生成氮气。若向高空发射1吨设备,运载火箭需消耗液氢5吨,若使用N5做燃料,这一比率可以改变。假如你是科学家,想采用N5做燃料来发射火箭,则需要解决的主要问题是 。
正确答案
(1)N2、N3、N5
(2)①怎样制得N5,并防止发生爆炸;②怎样保存N5,用什么容器盛放;③发射1吨设备,需要多少吨N5,与液氢相比成本如何。
该题以新科技成果N5及其性质设置情境,考查N5的类别以及用科学家的思维方法来探究用N5做燃料要解决的问题.对科学素养、探索能力要求较高.N2、N3、N5都属于氮元素组成的3种非金属单质;依据N5的性质及保存,采用N5做燃料来发射火箭,要解决制法、防爆、保存、盛放、成本等问题。
设计一个实验只用一种试剂鉴别NaHCO3、NH4Cl、NaCl、NH4HCO3四种无色溶液,简述操作步骤及现象。
正确答案
用四支试管分别取少许试液,分别加入足量Ba(OH)2溶液,并加热,同时用湿润的红色石蕊试纸在管口检验。产生白色沉淀,且试纸变蓝的为NH4HCO3,只产生白色沉淀的为NaHCO3,不产生沉淀但试纸变蓝色的为NH4Cl,均无明显现象的为NaCl。
检验铵根离子要用到碱,而碱中的氢氧根离子又可与碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子,而碳酸根离子可以与钙离子或钡离子反应生成白色沉淀。这样,这种试剂就所定在Ba(OH)2溶液和Ca(OH)2溶液上,但由于Ca(OH)2的溶解度太小,其溶液与铵根反应时产生的氨太少,不好检验,因此,该试剂选用Ba(OH)2溶液。
取m克铁粉与1 L 1.2 mol/L的稀HNO3恰好完全反应,反应后的溶液中只含Fe2+且硝酸的还原产物只有NO。则:
(1)m= g。
(2)若将反应后的溶液低温蒸干,析出晶体135 g,则析出晶体的组成可能是 。
(3)若向反应后的溶液中加入100 mL 1.5 mol/L的稀H2SO4,则标准状态下还能产生NO的体积为______L。
正确答案
(6分)
(1)25.2 g(2分)。(2)a、b(2分)。(3)1.68 L(2分)。
略
(4分)在氮的单质和化合物中,遇到HCl会产生白烟的是 ;与氢氧化钙加热发生反应产生刺激性气味气体的是 。(用字母填空)
正确答案
A D
略
(16分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:
(1)配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内);
(2)该反应的氧化剂是 ,其还原产物是 ;
(3)该反应产生标准状况下11.2升CO气体,则电子转移 摩尔。
(4)若有1摩尔焦炭与足量的SiO2、氮气反应,电子转移 (填大于、等于或小于)2摩尔,理由是 。
正确答案
(1)3,6,2,1,6 (4分)
(2)N2(2分),Si3N4(2分)
(3)1 (3分)
(4)小于(2分) 可逆反应不能进行到底(3分)。
略
下列方法中,能用于实验室制取氨的是
①在烧瓶中将熟石灰和氯化铵混合,加水调成泥状后加热
②加热试管中的氯化铵固体
③将烧瓶中的浓氨水加热
④将分液漏斗中的浓氨水滴入装有生石灰的烧瓶中
正确答案
①③④
①Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+H2O,正确
②虽然NH4ClNH3↑+HCl↑有氨气逸出,但NH3+HCl=NH4Cl,不正确
③NH3·H2ONH3↑+H2O,正确
④CaO+H2O=Ca(OH)2有大量OH-生成,使平衡NH4++OH-NH3·H2O
NH3+H2O右移,有得氨气的生成;另外放出大量的热,使反应NH3·H2O
NH3↑+H2O有氨气逸出,正确
故答案为①③④
(10分)硝酸工业尾气中氮的氧化物(NO、NO2)是大气污染物,可用纯碱溶液吸收,有关的化学反应为:2NO2+Na2CO3 = NaNO2+NaNO3+CO2↑ ①
NO+NO2+Na2CO3 = 2NaNO2+CO2↑ ②
(1)若在标准状况下有NO、NO2的混合物恰好与50mL 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液反应完全,且生成NaNO2和NaNO3的物质的量的比值为4:1,则在混合气体中NO气体的体积分数为多少?
(2)设NO、NO2的混合气体用NOx表示,用纯碱溶液吸收,生成硝酸钠及亚硝酸钠再结晶分离。
①若该混合气体通入纯碱溶液时要求被完全吸收,则x的取值范围应为 。
②若生产每吨硝酸钠的成本为0.16万元,生产每吨亚硝酸钠的成本为0.27万元。目前市场出售价:硝酸钠每吨0.18万元,亚硝酸钠每吨0.28万元。则每处理22.4×106m3(标准状况)含NOx(x取值范围满足①中要求)体积分数为0.1%的尾气,求所得利润y(出售价减去成本价,单位:万元)与x的关系式。
正确答案
(10分)(1)0.30(3分)(2)① 1.5≤x<2 (3分),② y=1.01x-0.825(4分)
略
(6分)为探究NH3的溶解性,某兴趣小组按如图所示装置进行实验(f为止水夹),请回答下列问题:
(1)写出实验室制取氨气的化学方程式 。
(2)要得到干燥的氨气可选用 作干燥剂。
(3)用如图装置进行喷泉实验,烧瓶中已装满干燥氨气,引发水上喷的操作是
___________________________________________.。
正确答案
(6分)(1)2NH4C1+Ca(OH)22NH3↑+CaC12+2H2O(2分)
(2)A(2分)
(3)打开止水夹f,挤出胶头滴管中的液体,并轻轻摇动烧瓶(2分)
略
若在某喷泉实验后,液面升高20cm,烧瓶内溶液密度为,烧瓶内水溶液产生的蒸气压为,试求烧瓶中残留气体的压强为多少Pa?(设外界大气压为,)
正确答案
9.7×104pa
“喷泉”实验后,烧瓶内溶液的蒸气压、残留气体的压强同液面产生的压强之和应等于外界大气压.外界大气压为,溶液蒸气压为,20cm处液面产生的压强为。设残留气体压强为P,则,故。
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