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题型:简答题
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简答题 · 14 分

氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。

11.下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。

①分析数据可知:大气固氮反应属于__________(填“吸热”或“放热”)反应。

②分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因__________。

③从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因_______________________。

12.工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(р1、р2)下随温度变化的曲线,下图所示的图示中,正确的是________(填“A”或“B”);比较р1、р2的大小关系_________。

13.20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现高温常压下的电化学合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如C所示,阴极的电极反应式是                   

14.近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g),则其反应热ΔH=___________________。

已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H=-92.4kJ·mol-1

2H2(g) +O2(g)2H2O(l)  △H=-571.6kJ·mol-1

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

①吸热

②K值小,正向进行的程度小(或转化率低),不适合大规模生产

③从反应速率角度考虑,高温更好,但从催化剂活性等综合因素考虑选择500℃左右合适

解析

       分析数据可知,温度越高,化学平衡常数越大,故大气固氮是吸热反应。由所给数据分析可知,当温度高达2000℃,化学平衡常数为0.1,温度过高,转化率过低不适合大规模固氮。虽然工业固氮是放热反应,低温更有利有提高转化率,但从反应速率角度考虑,高温更好,但从催化剂活性等综合因素考虑选择500℃左右合适。

考查方向

化学反应中能量变化、化学平衡、电化学等知识的综合题。

解题思路

针对所提问,利用在选修四所学的章节知识找到突破口。

易错点

电极反应方程式书写

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

A     

р2>р1

解析

       N2 (g)+3H2 (g)2NH3(g)由信息可知,温度越高平衡常数越小,故反应为放热反应。温度越高,N2的转化率越小,因此A图象正确。工业固氮的反应为气体计量系数减小的反应,增大压强,反应正向移动,N2的转化率越大,因此р2>р1

考查方向

化学反应中能量变化、化学平衡、电化学等知识的综合题。

解题思路

针对所提问,利用在选修四所学的章节知识找到突破口。

易错点

电极反应方程式书写

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

N2+6e-+6H+=2NH3

解析

       由信息可知,利用该电解池制氨气,导电介质为H+。阴极上发生还原反应,故应当是氨气得电子化合价降低,所有反应为N2+6e-+6H+=2NH3

考查方向

化学反应中能量变化、化学平衡、电化学等知识的综合题。

解题思路

针对所提问,利用在选修四所学的章节知识找到突破口。

易错点

电极反应方程式书写

第(4)小题正确答案及相关解析

正确答案

+1530 kJ·mol-1

解析

①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H=-92.4kJ·mol-1

②2H2(g) +O2(g)2H2O(l)  △H=-571.6kJ·mol-1 将①-3x②便可得到△H=+1530 kJ·mol-1

考查方向

化学反应中能量变化、化学平衡、电化学等知识的综合题。

解题思路

针对所提问,利用在选修四所学的章节知识找到突破口。

易错点

电极反应方程式书写

1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

5.将Na2O2逐渐加入到含有Al3+、Mg2+、NH4+的混

合溶液中并加热,产生沉淀和气体的物质的量与加入

Na2O2的物质的量的关系如图所示。则原溶液中Al3+

Mg2+、NH4+的物质的量分别为 (     )

A2 mol、3 mol、8 mol

B3 mol、2 mol、8 mol

C2 mol、3 mol、4 mol

D3 mol、2 mol、4 mol

正确答案

C

解析

由图可知,沉淀最大时是氢氧化镁、氢氧化铝沉淀,且n[Mg(OH)2]+n[Al(OH)3]=5mol,沉淀溶解至最小时为氢氧化镁,由图可知n[Mg(OH)2]=3mol,则n[Al(OH)3]=2mol,根据元素守恒可知,n(Al3+)=n[Al(OH)3]=2mol,n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=3mol;反应生成的气体为氨气与氧气,由图可知溶液加入8molNa2O2以后,再加Na2O2,气体的增加减少,故加入8molNa2O2时,NH4+完全反应,且沉淀达最大值,故溶液中Mg2+、NH4+、Al3+都恰好完全反应,此时溶液中Mg2+、NH4+、Al3+为Na+代替,溶液中n(Na+)=2n(Na2O2)=2×8mol=16mol,根据电荷守恒有n(Na+)=2n(Mg2+)+n(NH4+)+3n(Al3+),即16mol=2×3mol+n(NH4+)+3×2mol,所以n(NH4+)=4mol,

故选C.

考查方向

离子的共存题

解题思路

过氧化钠和水反应生成氢氧化钠,溶液呈碱性,则NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+的溶液中加入足量Na2O2,分别生成氨气、氢氧化镁沉淀,氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠

易错点

审题不清,不注重图文结合。

知识点

氨的物理性质
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

5.碱性硼化钒(VB2)—空气电池工作时反应为:4VB2 + 11O2=4B2O3 + 2V2O5。用该电池为电源,选用惰

性电极电解硫酸铜溶液,实验装置如图所示。当外电路中通过0.04mol电子时,B装置内共收集到0.448L

气体(标准状况),则下列说法正确的是(   )

A电解过程中,c电极表面先有红色物质析出,然后有气泡产生

BVB2电极发生的电极反应为:2VB2 + 11H2O - 22e-=V2O5 + 2B2O3 + 22H+

C外电路中电子由c电极流向VB2电极

D若B装置内的液体体积为200 mL,则CuSO4溶液的物质的量浓度为0.1 mol/L

正确答案

A

解析

由题目所给信息,A为原电池,B为电解池,a为电源的正极,b为电解池的阳极,c为阴极。C电极上发生的反应有:Cu2++2e-=Cu  2H++2e-=H2 所以先出现红色物质,然后有气泡产生,A选项正确。

由于该电池工作的是KOH碱性环境,故VB2电极上不可能产生H+,故B选项错误。

外电路电子是由负极→阴极、阳极→正极,即电子由VB2电极流向c电极,故C错误。

当电路中通过0.04 mol电子时,阳极2OH-4e-=O2+2H产生0.01mol气体,因共收集到0.448L标况下的气体,即阴极收集到0.01mol气体,即2H++2e-=H2 则通过的电子数为0.02mol,Cu2++2e-=Cu,也要得0.02mol电子,Cu2+的物质的量为0.01mol,浓度为0.05mol/L,故D错误。

考查方向

电化学中有关原电池、电解池及相关电极的反应。

解题思路

       先从两装置电极材料及通入的物质选确定那边为原电池、那边为电解池。确定原电池后,确定电池的正负极,再定出电解池的阴阳极。

易错点

电解池、原子池的工作原理,电极反应判断不明。电解池中阴阳离子的放电顺序。

知识点

氨的物理性质
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

11. 下表中“试剂”与“操作及现象”对应关系错误的是

A

B

C

D

正确答案

B

解析

A.先生成AgOH,后生成银氨溶液,则硝酸银溶液中滴加氨水,产生沉淀;继续滴加氨水,沉淀溶解,故A正确;

B.Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,则加NaOH过量时不能生成白色沉淀,故B错误;

C.先生成氢氧化铜沉淀,再加乙醛,发生氧化反应生成氧化亚铜,则硫酸铜溶液中加过量NaOH溶液,产生蓝色沉淀;再加乙醛,加热,产生红色沉淀,故C正确;

D.氯水与NaOH反应生成盐和水,再加盐酸,酸性条件下Cl-、ClO-发生氧化还原反应生成氯气,则氯水中滴加NaOH溶液,溶液颜色褪去;再加HCl,溶液颜色恢复,故D正确;

考查方向

化学实验方案的评价

解题思路

A.先生成AgOH,后生成银氨溶液;B.Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气;C.先生成氢氧化铜沉淀,再加乙醛,发生氧化反应生成氧化亚铜;D.氯水与NaOH反应生成盐和水,再加盐酸,酸性条件下Cl-、ClO-发生氧化还原反应生成氯气。

易错点

D项中酸性条件下Cl-、ClO-发生氧化还原反应生成氯气易错

教师点评

本题考查化学实验方案评价,为高频考点,把握物质的性质及变化、现象与操作等为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。

知识点

氨的物理性质
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

下列有关实验的叙述正确的是

A蒸发皿可用来研磨块状固体物质

B锥形瓶作为反应容器时一定不能加热

C分液漏斗不宜盛装碱性溶液

D可用湿润的蓝色石蕊试纸检测氨气

正确答案

C

解析

略。

知识点

氨的物理性质过滤、分离与注入溶液的仪器
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

下列实验现象对应的结论正确的是

A现象:①中导管口冒气泡,手松开无现象;结论:气密性良好

B现象:②KMnO4溶液紫红色退去;结论:SO2具有漂白性

C现象:③中关闭K,气体颜色在热水中比冷水深;结论:NO2生成N2O4为吸热反应

D现象:④中挤压胶头滴管的胶头之后,烧瓶中形成喷泉;结论:Cl2易溶于CCl4

正确答案

D

解析

略。

知识点

氨的物理性质气体性质实验装置
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

12.某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中,有大量气泡产生。为探究该反应原理,该同学做了以下试验并观察到相关现象,由此得出的结论不合理的是:(    )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

解析已在路上飞奔,马上就到!

知识点

氨的物理性质焰色反应
下一知识点 : 氨的化学性质
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