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(15分)含氮化合物对人类生活有十分重大的意义。 (1)目前广泛使用的工业合成氨...

(15分)含氮化合物对人类生活有十分重大的意义。

(1)目前广泛使用的工业合成氨方法是用氮气和氢气在一定条件下化合。

已知:N2(g)+O2(g) =2NO(g)   △H=+180.5kJ/mol

4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)  △H=-905kJ/mol

2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g)  △H=-483.6kJ/mol

①写出工业合成氨的热化学方程式:                                       

②实验室模拟合成氨,在2L密闭容器中投入1molN2 和3mol H2,容器中氨气的体积分数随时间变化如图所示。则0~10min,NH3的平均速率为               ;达平衡时,N2的转化率为         

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③若在②达平衡后,保持容器体积及温度不变,移走0.5molNH3,再达平衡时,N2的体积分数将    ,平衡常数           (填“增大”“减小”或“不变”)

(2)科学家一直致力于研究常温常压下“人工固氮”的方法。据报道:在常温常压条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水反应,生成NH3和一种单质。进一步研究NH3生成量与温度关系,部分实验数据如下(反应时间3h,其余条件一样)

T/℃

30

40

50

NH3生成量/10-6mol

4.8

5.9

6.0

①写出常温下“人工固氮”反应的化学方程式:                            _此反应△H     0(填“>”、“<”或“=)。

②该反应中的催化剂TiO2的制取方法之一是将TiCl4气体导入氢氧火焰中(700~1000℃)进行水解。写出TiCl4水解的化学方程式:                             

③在上述固氮过程中,除加入催化剂外,能提高生产速率,但不降低产率的措施还可以是          

A.适当升高温度                           B.将氨气液化分离   

C.增大反应物N2的浓度                     D.增大压强

 

(1)①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol ②0.04mol/(L·min); 40% ③增大,不变 (2)①2N2 +6H2O =4NH3 + 3O2 > ②TiCl4 + 2H2O TiO2 +4HCl ③AC 【解析】 试题分析:(1)①根据盖斯定律,一式减去二式的二分之一加上三式的二分之三得热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol ; N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 起始量 1 3 0 变化量 n 3n 2n 平衡量 1-n 3-3n 2n 平衡时氨气的百分含量为25%,所以[2n/(4-2n)]×100%=25% 解得n=0.4 NH3的平均速率为0.8/(2×10)= 0.04mol/(L·min) ;达平衡时,N2的转化率为(0.4/1) ×100%=40%; ③保持容器体积及温度不变,移走0.5molNH3,相当于减小压强,平衡逆向移动,再达平衡时,N2的体积分数将增大,温度不变,平衡常数不变; (2)①根据题给信息可知,反应物为N2 和H2O,生成物为氨气和氧气,所以化学方程式为:2N2 +6H2O =4NH3 + 3O2,△H > 0;②TiCl4水解生成TiO2,TiCl4水解的化学方程式为TiCl4 + 2H2O TiO2 +4HCl;③A.适当升高温度,平衡右移,速率加快,符合;B.将氨气液化分离,平衡右移,速率减慢,不符;C.增大反应物N2的浓度,平衡右移,速率加快,符合;D.增大压强,平衡左移,速率加快,不符;选AC。 考点:考查热化学方程式的书写,化学反应速率的计算,影响平衡的因素。  
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(8分)查文献知,CH3COOH、H3PO3(二元酸)、H3PO4三种酸所有的逐级电离常数如下:

电离常数(Ka)

电离常数(Ka)

CH3COOH

1.8×10-5

 

H3PO4

K1=7.1×10-3

H3PO3

K1=3.7×10-2

K2=6.2×10-8

K2 =2.9×10-7

K3=4.5×10-13

用化学用语回答下列问题:

(1)上述三种酸中,酸性最强的是          

(2)常温下,在NaH2PO3稀溶液中:c(H3PO3) < c(HPO32-),则该溶液pH_______7;(填“>”“<”或“=”)

(3)等温度、等浓度的NaH2PO4溶液与Na2HPO4溶液比较,c(H3PO4)较大的是:___  __;

(4)25℃时,浓度均为0.01 mol/L 的CH3COONa、Na2HPO3、Na3PO4溶液,pH最大的是:_________________;

(5)在NaH2PO3溶液中,粒子间存在等量关系:c(H3PO3)+_____________= c(Na+)。(用溶液中其它粒子浓度补充完整)

 

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(2)图II表示25mL滴定管中液面的位置,如果液面处的读数是a,则滴定管中液体的体积(填代号)         

A.是a mL           B.是(25-a)mL

C.一定大于a mL     D.一定大于(25-a)mL

(3)写出下列物质的水解离子方程式NaClO溶液:                    Fe2 (SO4)3 溶液               

 

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A.CH3COOH       B.H2SO4         C.NH4Cl         D.NaOH 

 

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A.满分5 manfen5.com                B.1满分5 manfen5.com

C.满分5 manfen5.com                D.满分5 manfen5.com

 

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