热门试卷

现有3种化合物A、B、C均含短周期元素R，其转化关系如下图所示。

(1)若A由第三周期2种元素组成。常温下，0.1 mol/L X溶液的pH=13，则R 在周期表中的位置是_______，X中阴离子的电子式是___________，B转化为C的离子方程式是___________________。

(2)若常温下A、B、C、X均为气态物质，1mol A中含有共价键的数目约为 1.806×1024，X为单质，A与X反应生成B的化学方程式是________________；在一定条件下，A可与C反应消除C对大气的污染，该反应的化学方程式是____________________。

工业上通过氮气和氢气反应合成氨，氨经一系列反应可以得到硝酸。反应如下图所示

请回答：

（1）NO2与H2O反应中的还原剂是___________。

（2）NH3与O2制取NO的化学反应方程式___________。

（3）下列说法不正确的是（选填序号字母）___________。

a．氨可用作制冷剂

b．铵态氮肥一般不能与碱性化肥共同使用

c．硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等

d．某浓硝酸中含有溶质2mol，标准状况下，该浓硝酸与足量的铜完全反应能生成1mol NO2

（4）大量排放含N、P化合物的废水，会导致水体污染。其中含氮的物质主要是蛋白质，蛋白质在水中分解会产生氨气，氨气在微生物的作用下与氧气反应生成HNO2，上述氨气与氧气的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。

（5）已知

则17g氨气与氧气反应生成NO2（g）与H2O（g）时，△H＝___________kJ/mol。

（6）氨气是氮肥工业的重要原料，某化肥厂生产铵态氮肥(NH4)2SO4的工艺流程如下

向装有CaSO4悬浊液的沉淀池中先通氨气，再通CO2的原因是___________。

工业生产硝酸铵的流程图如下： 

请回答下列问题：

(1)写出硝酸铵在工农业生产中的主要用途____________（任写一条）。

(2)已知N2 (g) +3H2(g)2NH3(g) △H = -92kJ . mol-1。请回答：

①在500℃、200atm和铁催化条件下向一密闭容器中充入 1mol N2和3 mol H2，充分反应后，放出的热量_________（填 “<”“>”或“=”）92.4kJ，理由是_____________。

②为有效提高氢气的转化率，实际生产中宜采取的措施有___________

A．降低温度

B．最适合催化剂活性的适当高温

C．增大压强

D．降低压强

E．循环利用和不断补充氮气

F．及时移出氨

(3)写出氨在铂铑合金网催化氧化下的化学方程式：_________。

(4)在一定温度和压强的密闭容器中，将物质的量之比为 3：2的H2和N2混合，当该反应达到平衡时，测出平衡混合气中氨的体积分数为15%，此时H2的转化率为___________。

已知A、B、C是第二周期的非金属元素，其原子序数依次增大，且它们之间可以形成AC和BC以及AC2和BC2分子，D元素是一种短周期元素，它与A、B、C可分别形成电子总数相等的三种分子。请填空：

(1)写出A、B、C、D对应的元素符号：A________、B________、C________、D________。

(2)写出工业生产中BD3与氧气反应的化学方程式：_____________________________。

(3)你认为B、C、D元素形成的化合物之间________(填“能”或“不能”)发生下面的反应

BC＋BD3→DBC2＋D2C，得出上面结论的理由是_________________________________。

(4)Ⅰ.恒温恒压下，在一体积可变的密闭容器中发生下列反应：4AC(g)＋2BC2(g)4AC2(g)＋B2(g)在上述条件下，向容器中充入AC和BC2各1 mol达平衡时，生成AC2和B2共a mol，则AC的转化率是________(用含a的代数式表示)。

Ⅱ. 若维持温度不变，在一个与Ⅰ反应前的起始体积相同，容积固定的密闭容器中发生Ⅰ中所述的化学反应，开始时仍向容器中充入AC和BC2各1 mol，达平衡时生成AC2和B2共b mol，将b与Ⅰ中的a进行比较，则a________b(填“>”“<”“＝”或“不能确定”)。

A，B，C，D，E，F，G为7种由短周期元素构成的粒子，它们都有10个电子，其结构特点如下

其中：B的离子半径大于E的离子半径；D是由极性键构成的4原子分子；C与F可形成D和G分子。

(1)A粒子的结构示意图是_________。

(2)比较B与E相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，为______>_______（用化学式表示）。

(3)D与G反应的离子方程式是_________________________。

(4)C粒子是_________，F粒子是_________（用电子式表示）。

肼（N2H4）广泛用于火箭推进剂、有机合成及电池燃料。回答下列问题

（1）联氨的工业生产常用氨和次氯酸钠为原料获得，也可在高锰酸钾催化下，尿素和次氯酸钠-氢氧化钠溶液反应获得，尿素法反应的化学方程式为：__________________________。

（2）直接肼燃料电池原理如上图所示，通入N2H4的极为电池的___________极。

（3）火箭常用N2O4作氧化剂，肼作燃料，已知：

N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=-67．7kJ·mol-1，

N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534．0kJ·mol-12NO2(g)N2O4(g) △H=-52．7kJ·mol-1 试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：__________________________。

（4）肼的水合物（水合肼，N2H4·2H2O）是一种强还原剂，某文献报道用Fe-Al复合催化剂催化水合肼可选择性还原对氯硝基苯制备对氯苯胺，某次实验部分记录如下

请分别从实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组合出最佳条件依次为__________________（选用序号①②③④⑤）。

火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。

（1）脱硝。利用甲烷催化还原NOx：

CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H1＝－574 kJ/mol

CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H2＝－1160 kJ/mol

甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为__________________________。

（2）脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：

CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H3

①取五份等体体积CO2和H2的的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH) 与反应温度T的关系曲线（上图(左)），则上述CO2转化为甲醇反应的△H3_____________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图（右）所示。下列说法正确的是_________________（填字母代号）。

A．第10 min后，向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2，则再次达到平衡时c(CH3OH)=1．5 mol/L

B．达到平衡时，氢气的转化率为0．75

C．0~10分钟内，氢气的平均反应速率为0．075mol/(L·min)

D．该温度下，反应的平衡常数的值为3/16

E．升高温度将使n(CH3OH)/n(CO2)增大

③直接甲醇燃料电池结构如下图所示。其工作时负极电极反应式可表示为______________________。

（3）脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1：1，则该反应的化学方程式为

_____________________。

硝酸是一种重要的化工原料，工业上一般以氨气为原料来制备硝酸。请回答：

（1）氨气催化氧化的化学方程式为 ____________________ 。

（2）硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：

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

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

则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为_________________。

（3）氨气若在纯氧中燃烧，则发生反应为4NH3+3O22N2+6H2O，科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极是_________（填“正极”或“负极”）；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为_________________ 。

（4）制得的硝酸可以跟金属铜反应生成硝酸铜溶液，用石墨电极电解该硝酸铜溶液，则电解过程中阳极的电极反应式为__________________。