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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 · 3 分

下列实验过程中,始终无明显现象的是

ANO2通入FeSO4溶液中

BCO2通入CaCl2溶液中

CNH3通入AlCl3溶液中

DSO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中

正确答案

B

解析

略 

知识点

氨的化学性质
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

化学无处不在,下列与化学有关的说法,不正确的是()

A侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异

B可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气

C碘是人体必须微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物

D黑火药由硫磺、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成

正确答案

C

解析

A对,侯氏制碱法是将CO2、NH3通入饱和NaCl溶液中,由于NaHCO3溶解度小于Na2CO3,故NaHCO3在溶液中析出。

B对,浓盐酸易挥发,与NH3结合生成NH4Cl固体小颗粒,为白烟。

C错,碘是人体必需元素,补碘常在食盐中加入KIO3固体而不是高碘酸,高碘酸为强酸性物质。

D对,制备黑火药的原料为S、KNO3、C,三者比例为1:2:3

知识点

氨的化学性质氯、溴、碘及其化合物的综合应用
1
题型:简答题
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简答题 · 17 分

33.NH3及其盐都是重要的化工原料。

(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为(        )

(2)按图13装置进行NH3性质实验。

①先打开旋塞1,B瓶中的现象是(        ),原因是(        ),稳定后,关闭旋塞1。

②再打开旋塞2,B瓶中的现象是(        ) 。

(3)设计实验,探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。

限制试剂与仪器:固体NH4Cl、蒸馏水、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、PH计、温度计、恒温水浴槽(可控制温度)

①实验目的:探究 (        )对溶液中NH4Cl水解程度的影响。

②设计实验方案,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据,数据用字母表示;表中V(溶液)表示所配制溶液的体积)。

③按实验序号I所拟数据进行实验,若读取的待测物理量的数值为Y,则NH4Cl水解反应得平衡转化率为(        )(只列出算式,忽略水自身电离的影响)。

正确答案

(1)ACG

(2)①产生白色的烟;氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒,氯化铵小颗粒形成白烟。②烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到B瓶中。

(3)①温度

③(10-Y×5.35)/m

解析

解析已在路上飞奔,马上就到!

知识点

影响盐类水解程度的主要因素氨的化学性质氨的实验室制法
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题型:简答题
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简答题 · 16 分

某小组同学欲探究NH3催化氧化反应,按下图装置进行实验。

A、B装置可选药品:浓氨水、H2O2、蒸馏水、NaOH固体、MnO2

(1)NH3催化氧化的化学方程式是          。

(2)装置B中产生气体的原因有(结合化学用语解释)          。

(3)甲乙两同学分别按上述装置进行实验。一段时间后,装置G中溶液都变成蓝色。

①甲观察到装置F中有红棕色气体,生成红棕色气体的化学方程式是         。

②乙观察到装置F中只有白烟生成,白烟的成分是(写化学式)          。

③用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因:         。

(4)为帮助乙实现在装置F中也观察到红棕色气体,可在原实验的基础上进行改进。

①甲认为可调节K1和K2控制A、B装置中的产气量,应(填“增加”或“减少”)

装置A中的产气量,或(填“增加”或“减少”)         装置B中的产气量。

②乙认为可在装置E、F间增加一个装置,该装置可以是(填序号)       。

(5)为实现该反应,也可用下图所示的装置替换上述

装置中虚线框部分,化合物X为          。

NH4HCO3的作用是          。

正确答案

见解析。

解析

(1)

(2)在氨水中存在平衡:NH3 + H2O  NH3·H2O  NH4+ + OH,加入NaOH固体,OH浓度增加,平衡向左移动,NaOH固体溶于水放出大量热,均有利于NH3逸出

(3)①2NO+O2==2NO2                     

 ②NH4NO3

③3Cu+ 8H++2NO3=3Cu2+ +2NO↑+4H2O

(4)①增加    减少     

         ②abc

(5)Na2O

NH4HCO3分解放出NH3;同时放出的CO2和H2O与Na2O2反应生成O2

知识点

氨的化学性质实验综合
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题型:填空题
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填空题 · 12 分

硫酸镍铵[(NH4)xNiy(SO4)m·nH2O]可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成,进行如下实验:①准确称取2. 3350 g 样品,配制成100. 00 mL 溶液A;②准确量取25. 00 mL 溶液A,用0. 04000 mol·L-1 的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Ni2+(离子方程式为Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H ),消耗EDTA 标准溶液31. 25 mL;③另取25. 00 mL溶液A,加足量的NaOH 溶液并充分加热,生成NH3 56. 00 mL(标准状况)。

(1)若滴定管在使用前未用EDTA 标准溶液润洗,测得的Ni2+含量将          (填“偏高”、或“偏低”或“不变”)。

(2)氨气常用                   检验,现象是                 。

(3)通过计算确定银硫酸镍铵的化学式(写出计算过程)。

正确答案

  见解析。

解析

(1)偏高

(2)湿润的红色石蕊试纸  试纸颜色由红变蓝

(3)n(Ni2+)= 0. 04000 mol·L-1×31. 25 mL×10-3L·mL-1 =1. 250×10-3 mol

n(NH4 +)= =2. 500×10-3 mol

n(SO42-)= ==2. 500×10-3mol

m(Ni2+)= 59 g·mol-1×1. 250×10-3 mol=0. 07375 g

m(NH4+)= 18 g·mol-1×2. 500×10-3 mol=0. 04500 g

m(SO42-)= 96 g·mol-1×2. 500×10-3 mol=0. 2400 g

n(H2O)= 1. 250×10-2 mol

x :y :m:n= n(NH4+):n(Ni2+):n(SO42-):n(H2O)= 2:1:2:10

硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2·10H2O

知识点

氨的化学性质复杂化学式的确定
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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

在铜的催化作用下氨气与氟气反应,得到一种三角锥形分子M和一种铵盐N。下列有关说法错误的是()

A该反应的化学方程式为4NH3+3F2→ NF3+3NH4F

BM是极性分子,其还原性比NH3

CM既是氧化产物,又是还原产物

DN中既含有离子键,又含有共价键

正确答案

B

解析

知识点

氮气的化学性质氨的化学性质
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

19.高纯度的氢氧化镁广泛应用于医药、电力等领域。镁硅酸盐矿石可用于生产氢氧化镁,简要工艺流程如下:

己知1:溶液I中除MgSO4外,还含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等离子

2:几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如下表所示:

(1)Mg在周期表中的位置________________,Si的原子结构示意图为______________。

(2)向溶液I中加入X的作用是______________________________________________。

(3)向溶液I中加入的两种试剂先后顺序是__________________(填化学式)。

(4)加入H2O2溶液反应的离子方程式是___________________________________。

(5)下图是溶液Ⅱ中Mg2+转化率随温度t的变化示意图:

①向溶液Ⅱ中加入氨水反应的离子方程式是_________________________。

②t1前Mg2+转化率增大的原因是___________________________;t1后Mg2+转化率下降的原因是(用化学方程式表示)________________________________。

正确答案

(1)第三周期ⅡA族

(2)调节溶液pH

(3)H2O2、 MgO  [Mg(OH)2或MgCO3]

(4)2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O

(5)①Mg2+ + 2NH3·H2O Mg(OH)2↓ + 2NH4+

②镁离子与氨水反应是吸热反应,升高温度,平衡右移,Mg2+转化率增大

NH3·H2ONH3↑+H2O

解析

液Ⅰ中除MgSO4外,还含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等离子,根据题中提供的各种金属离子沉淀的pH值可知,加入双氧水可以将亚铁离子氧化成铁离子,再加入试剂X主要作用是调节溶液pH值,使铁离子沉淀,可以加氧化镁或氢氧化镁等,过滤后在滤液中加入氨水使溶液中镁离子沉淀,得氢氧化镁沉淀,由于要通过使铁离子沉淀的方法除去铁,所以要先氧化再沉淀,根据Mg2+转化率随温度t的变化示意图可知,由于氨水与镁离子反应生成氢氧化镁的反应是吸热反应,所以升高温度,镁离子的转化率增大,但随着温度的升高,氨气在水中的溶解度减小,氨水的浓度减小,会导致Mg2+转化率减小,

(1)Mg在周期表中的位置第三周期ⅡA族,Si的原子结构示意图为

(2)根据上面的分析可知,向溶液Ⅰ中加入X的作用是调节溶液pH;

(3)根据上面的分析可知,要先氧化再沉淀,所以向溶液Ⅰ中加入的两种试剂先后顺序是H2O2、MgO;

(4)根据上面的分析可知,加入H2O2溶液反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;

(5)①向溶液Ⅱ中加入氨水与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,反应的离子方程式是 Mg2++2NH3•H2O=Mg(OH)2↓+2NH4+

②根据上面的分析可知,t1前Mg2+转化率增大的原因是反应是吸热反应,升高温度,Mg2+转化率增大,平衡右移;t1后Mg2+转化率下降的原因是氨气在水中的溶解度减小,氨水的浓度减小,反应的方程式为 NH3•H2O  NH3↑+H2O;

考查方向

制备实验方案的设计

解题思路

Mg在周期表中的位置第三周期ⅡA族,Si的原子结构示意图为,溶液Ⅰ中除MgSO4外,还含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等离子,根据题中提供的各种金属离子沉淀的pH值可知,加入双氧水可以将亚铁离子氧化成铁离子,再加入试剂X主要作用是调节溶液pH值,使铁离子沉淀,可以加氧化镁或氢氧化镁等,过滤后在滤液中加入氨水使溶液中镁离子沉淀,得氢氧化镁沉淀,由于要通过使铁离子沉淀的方法除去铁,所以要先氧化再沉淀,根据Mg2+转化率随温度t的变化示意图可知,由于氨水与镁离子反应生成氢氧化镁的反应是吸热反应,所以升高温度,镁离子的转化率增大,但随着温度的升高,氨气在水中的溶解度减小,氨水的浓度减小,会导致Mg2+转化率减小,据此答题;

易错点

本题考查物质制备方案,涉及物质分离提纯、离子沉淀的条件选择、化学平衡的影响因素、离子方程式的书写、沉淀转化的原理应用,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,难度中等。

知识点

氨的化学性质
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

无色气体N204是一种强氧化剂,为重要的火箭推进剂之一。N204与N02转换的热化学方程式为:N204(g) 2 N02(g)  △H=+24.4 kj/mol

24.将一定量N204投入固定容积的真空容器中,下述现象能说明反应达到平衡的是________________

a.v正(N204)=2 v逆(N02)

b.体系颜色不变

c.气体平均相对分子质量不变

d.气体密度不变

达到平衡后,保持体积不变升高温度,再次到达平衡时,则混合气体颜色______________(填“变深”、“变浅”或“不变”),判断理由____。

25.平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数(例如:p(NO2)=p总×x(NO2)。写出上述反应平衡常数Kp表达式            (用p总、各气体物质的量分数x表示);影响Kp的因素____。

26.上述反应中,正反应速率v正=k正-p(N204),逆反应速率v逆=k逆.P2(NO2),其中k、k为速率常数,则Kp为________________(以k、k表示)。若将一定量N204投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K、压强100 kPa),已知该条件下k正=4.8×l04 s-1,当N204分解10%时,v=____kPa.s-1

27.真空密闭容器中放人一定量N2O4,维持总压强p0恒定,在温度为T时,平衡时N204分解百分率为a。保持温度不变,向密闭容器中充人等量N2O4,维持总压强在2p0条件下分解,则N204的平衡分解率的表达式为    

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

bc; 深  正反应是吸热反应,其他条件不变,温度升高平衡正向移动,c(NO2)增加,颜色加深

解析

无色气体N204是一种强氧化剂,为重要的火箭推进剂之一。N204与N02转换的热化学方程式为:N204(g) 2 N02(g)  △H=+24.4 kj/mol。将一定量N204投入固定容积的真空容器中,下述现象能说明反应达到平衡的是a.v正(N204)=2 v逆(N02)  有正逆反应但是与计量数不成正比。b.体系颜色不变,正向和逆向均造成颜色改变,平衡颜色不变。c.正向和逆向均造成气体平均相对分子质量,平衡气体平均相对分子质量不变。d.气体密度p=m/v ,m满足守恒定律但容积固定,正逆反应比值密度不变达到平衡后,保持体积不变升高温度,再次到达平衡时,正反应是吸热反应,其他条件不变,温度升高平衡正向移动,c(NO2)增加,颜色加深。

考查方向

本题主要考查了盖斯定律,化学平衡影响因素、平衡常数K。

易错点

平衡常数K的计算。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

p·x2(NO2)/ x(N2O4) 其他合理答案亦可 温度

解析

平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数(例如:p(NO2)=p总×x(NO2)。写出上述反应平衡常数Kp表达式 )p·x2(NO2)/ x(N2O4);影响Kp的因素温度。

考查方向

本题主要考查了盖斯定律,化学平衡影响因素、平衡常数K。

易错点

平衡常数K的计算。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

k/k 3.9×106

解析

上述反应中,正反应速率v正=k正-p(N204),逆反应速率v逆=k逆.P2(NO2),其中k、k为速率常数,则Kpk/k以k、k表示)。若将一定量N204投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K、压强100 kPa),已知该条件下k正=4.8×l04 s-1, 当N204分解10%时,v=3.9×106kPa.s-1

考查方向

本题主要考查了盖斯定律,化学平衡影响因素、平衡常数K。

易错点

平衡常数K的计算。

第(4)小题正确答案及相关解析

正确答案

2/2-α2)1/2

解析

真空密闭容器中放人一定量N2O4,维持总压强p0恒定,在温度为T时,平衡时N204分解百分率为a。保持温度不变,向密闭容器中充人等量N2O4,维持总压强在2p0条件下分解,则N204的平衡分解率的表达式为(α2/2-α2)1/2

考查方向

本题主要考查了盖斯定律,化学平衡影响因素、平衡常数K。

易错点

平衡常数K的计算。

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题型:简答题
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简答题 · 14 分

合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ∆H=—92.4kJ•mol‾1

一种工业合成氨的简易流程图如下:

28.步骤II中制氢气原理如下:

对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的措施是            

a.升高温度  

b.增大水蒸气浓度   

c.加入催化剂   

d.降低压强

利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量.若1mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为            

27.天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS.一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:                                  

29.图1表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系.根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:            

30.依据温度对合成氨反应的影响,在图2坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图.

31.上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是(填序号)             ,简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:                                  

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

a 90%

解析

反应①CH4(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g)△H=+206.4 kJ•mol-1,是气体体积增大的吸热反应,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,说明平衡正向进行,又能加快反应速率,说明影响反应速率的条件可以是升温、加压、增大浓度等,分析反应特征可知反应正向进行且反应速率增大的只有升温平衡向吸热反应进行,平衡正向进行反应速率增大;a.反应是吸热反应,升高温度,反应速率增大,平衡正向进行,平衡体系中H2百分含量增大,故a符合;b.增大水蒸气浓度,平衡正向进行,反应速率增大,但平衡体系中H2百分含量不一定增大,故b不符合;c.加入催化剂,改变反应速率不改变化学平衡,反应速率增大,氢气百分含量不变,故c不符合;d.降低压强,反应速率减小,平衡逆向进行,氢气百分含量减小,故d不符合;故选a;利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量,若1mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)中 CO为0.2mol,H2的物质的量为0.8mol,与H2O反应,得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体,依据反应前后气体体积不变,增加的部分应该是起始的水蒸气的物质的量为0.18mol,设转化的一氧化碳的物质的量为x,依据化学平衡三段式列式计算CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41.2 kJ•mol-1起始量(mol) 0.2    0.18+x        0       0.8

变化量(mol) x          x            x       x

平衡量(mol)0.2-x     0.18         x      x+0.8则0.2-x+x+x+0.8=1.18          x=0.18则CO转化率为0.18/0.2×100%=90%故答案为:a;90%;

考查方向

本题主要考查了化学反应进行的方向化学平衡硫及其化合物。

解题思路

反应①是气体体积增大的吸热反应,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,说明平衡正向进行,又能加快反应速率,说明影响反应速率的条件可以是升温、加压、增大浓度等,分析反应特征可知反应正向进行且反应速率增大的只有升温平衡向吸热反应进行,平衡正向进行反应速率增大,依据平衡移动原理和影响反应速率因素分析判断;依据化学平衡三段式列式计算;

易错点

1、化学平衡影响因素分析,掌握基础是关键。

2、平衡计算应用

3、注意反应特征的计算应用,图像绘制。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

2NH4HS+O2 2NH3·H2O+2S↓

解析

H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS,一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,反应过程中生成一水合氨,依据原子守恒和电子守恒配平书写化学方程式为:2NH4HS+O2==2NH3•H2O+2S;

故答案为:2NH4HS+O2==2NH3•H2O+2S;

考查方向

本题主要考查了化学反应进行的方向化学平衡硫及其化合物。

解题思路

H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS,一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,反应过程中生成一水合氨,依据原子守恒和电子守恒配平书写化学方程式;

易错点

1、化学平衡影响因素分析,掌握基础是关键。

2、平衡计算应用

3、注意反应特征的计算应用,图像绘制。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

14.5%

解析

依据反应特征N2+3H2=2NH3 △V

1   3     2     2

平衡体积              V    V 

即反应前后气体体积减小为生成氨气的体积,相同条件下,气体体积比等于气体物质的量之比,图象分析可知平衡状态氨气体积含量42%,设平衡混合气体体积为100,氨气为体积42,则反应前气体体积100+42=142,氮气和氢气按照1:3混合,氮气体积=142×1/4=35.5,依据化学方程式计算反应的氮气体积为21,平衡状态氮气为35.5-21=14.5,则氮气体积分数为14.5%;

故答案为:14.5%;

考查方向

本题主要考查了化学反应进行的方向化学平衡硫及其化合物。

解题思路

依据反应特征N2+3H2=2NH3,反应前后气体体积减小为生成氨气的体积,相同条件下,气体体积比等于气体物质的量之比,图象分析可知平衡状态氨气体积含量42%,设平衡混合气体体积为 100,氨气为体积42,计算反应的氮气,依据气体体积比计算原混合气体中氮气体积,得到平衡状态下氮气体积分数;

易错点

1、化学平衡影响因素分析,掌握基础是关键。

2、平衡计算应用

3、注意反应特征的计算应用,图像绘制。

第(4)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

合成氨的反应是放热反应,开始反应,氨气物质的量增大,达到平衡状态,继续升温,平衡逆向进行,氨气物质的量减小,画出的图象为:

;

故答案为:

;

考查方向

本题主要考查了化学反应进行的方向化学平衡硫及其化合物。

解题思路

依据反应是气体体积减小的放热反应,结合平衡移动原理分析判断;

易错点

1、化学平衡影响因素分析,掌握基础是关键。

2、平衡计算应用

3、注意反应特征的计算应用,图像绘制。

第(5)小题正确答案及相关解析

正确答案

Ⅳ 对原料气加压;分离液氨后,未反应的N2、H2循环使用。

解析

分析流程合成氨放热通过Ⅳ热交换器加热反应混合气体,使反应达到所需温度,提高合成氨原料总转化率,依据平衡移动原理分析,对原料气加压、分离出氨气促进平衡正向进行,把平衡混合气体中氮气和氢气重新循环使用,提高原理利用率;故答案为:Ⅳ,对原料气加压,分离液氨,未反应的氮气和氢气循环使用。

考查方向

本题主要考查了化学反应进行的方向化学平衡硫及其化合物。

解题思路

依据反应是气体体积减小的放热反应,结合平衡移动原理分析判断;

易错点

1、化学平衡影响因素分析,掌握基础是关键。

2、平衡计算应用

3、注意反应特征的计算应用,图像绘制。

1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

工业上用活性炭吸附海带提碘后废水中的I-制取I2,其流程如下图:

(1)向废水中加入NaNO2并调节pH<4,写出反应的离子方程式__________________。

(2)用活性炭吸附生成的单质碘的目的是__________________________,用浓、热NaOH洗脱吸附的碘的化学方程式为___________________________________。

(3)从调节pH后所得的溶液中获取碘,工业上可用热空气吹出,其原因是___________;若取少量该溶液在实验室中分离得到单质碘,需要进行的操作为__________________。

(4)流程中生成的NO尾气有毒,工业上将其与O2按一定比例通入NaOH制备NaNO2,写出反应的化学方程式:________________________________。

(5)工业上虚框内流程还可用如右图操作代替,评价右图流程的优点___________________________(写出一条)。

正确答案

(1)2NO2-+ 4H++ 2I- → 2NO + I2 + 2H2

(2)富集单质碘;    3I2 + 6NaOH → NaIO3+ 5NaI+ 3H2O

(3)单质碘在水中溶解度小,易升华;    萃取  分液  蒸馏

(4)4NaOH+ O2+ 4NO → 4NaNO2+ 2H2O

(5)减少了化学药品的投入量,使成本大大降低。(或生产环节减少;或药品对设备无腐蚀性等)

解析

知识点

氨的化学性质海带成分中碘的检验
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

13.实验是化学研究的基础。下列关于各实验装置的叙述正确的是(    )

A装置①常用于分离互不相溶液体混合物

B装置②可用于吸收HC1气体,并防止倒吸

C以NH4HCO3为原料,装置③可用于实验室制备少量NH3

D装置④b口进气可收集CO2、NO等气体

正确答案

C

解析

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知识点

氨的化学性质
下一知识点 : 常见有机物及其应用
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