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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

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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
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