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氨是生产硝酸、尿素等物质的重要原料,工业合成氨是最重要的化工生产之一。 (1)氨...

氨是生产硝酸、尿素等物质的重要原料,工业合成氨是最重要的化工生产之一。

1)氨催化氧化法是工业制硝酸的主要方法。

已知:2NO(g)+3H2(g)2NH3(g)+O2(g)  △H1=-2729 kJ·mol-1,  2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)    △H2= -4836kJ·mol-1,则4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+ 6H2O(g)△H3=                  

2)恒容密闭容器中进行合成氨反应N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) △H4 = - 924 kJ·mol-1

ΔS-1982Jmol-1K-1。其化学平衡常数(K)与温度的关系如下表:

温度/K

398

498

平衡常数(K)

K1

K2

K1       K2(”),请分析,298K时,合成氨反应能否自发进行            

3) 向氨合成塔中充入10molN240mol H2进行氨的合成,一定温度(T)下平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系如图1所示。下列说法正确的是 (填字母)

../../../Users/Administrator/AppData/Roaming/Tencent/Users/823826902/QQ/WinTemp/RichOle/A4L~%25S8A$U33%5dUY0Y04I232.png

A.由图可知增大体系压强(p),有利于增大氨气在混合气体中的体积分数

B.若图中T=500℃,则温度为450℃时对应的曲线是b

C.工业上采用500℃温度可有效提高氮气的转化率

D.当3v(H2)=2v(NH3)时,反应达到平衡状态

当温度为T、氨气的体积分数为25%时,N2的转化率为              

4)工业上用NH3生产硝酸时,将NH3O2按体积比1:2混合通入某特定条件的密闭容器中进行反应,所有物质不与外界交换,最后所得溶液中溶质的质量分数为             

5)氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]对合成尿素的反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)有影响。T℃时,在一定体积为2L的恒容密闭容器中,将物质的量之和为3 molNH3CO2以不同的氨碳比进行反应,结果如图2所示,ab分别表示CO2NH3的转化率,c表示平衡体系中尿素的体积分数。[n(NH3)/n(CO2)    时,尿素产量最大;该条件下反应的平衡常数K=              

 

 

(1)-905.0kJ·mol-1 (2)>;能自发进行。 (3)AB;50% (4)77.8% (5)2;40 【解析】 试题分析:(1)已知:①2NO(g)+3H2(g)2NH3(g)+O2(g)△H1=-272.9 kJ·mol-1,②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H2= -483.6kJ·mol-1,根据盖斯定律,将②×3-①×2,得4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+ 6H2O(g)△H3=(-483.6kJ·mol-1)×3-(-272.9 kJ·mol-1)×2=-905.0kJ·mol-1,故答案为:-905.0kJ·mol-1 (2) N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) △H4 = - 92. 4 kJ·mol-1,反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,因此K1>K2,298K时,△G=△H-T△S=(- 92. 4 kJ·mol-1)-298K×(-198.2J・mol-1・K-1)=-33.3 kJ·mol-1<0,能自发进行,故答案为:>;能自发进行。 (3)A.N2(g) +3H2(g) 2NH3(g),增大体系压强(p),平衡正向移动,有利于增大氨气在混合气体中的体积分数,正确;B.N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) △H4 = - 92. 4 kJ·mol-1,反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,氨气在混合气体中的体积分数增大,若图中T=500℃,则温度为450℃时对应的曲线是b,正确;C.工业上采用500℃温度是因为催化剂的活性在该温度下较强,和加快反应速率,但不利于提高氮气的转化率,错误;D.当2v正(H2)=3v逆(NH3)时,反应达到平衡状态,错误;故选AB;设生成氨气的物质的量为x,则反应的氮气的物质的量为,则=25%,x=10mol,N2的转化率为×100%=50%,故答案为:AB;50% (4)由4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 、4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3可得:NH3 + 2O2 = HNO3 + H2O,则按理论上的原料比将原料放在一个具有反应条件的密闭容器中进行,所有物质不与外界交换,则生成1molHNO3、molH2O,则硝酸的质量分数为:×100%=77.8%,故答案为:77.8%; (5)由图可知,横坐标为n(NH3)/n(CO2)=2时,尿素的体积分数最大,且y点氨气的转化率为80%, 2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g) 起始浓度(mol/L) 1 0.5 0 0 变化浓度(mol/L) 0.8 0.4 0.4 0.4 平衡浓度(mol/L) 0.2 0.1 0.4 0.4 平衡常数K==40,故答案为:2;40。 考点:考查了化学平衡的计算、热化学方程式的书写的相关知识。  
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硫化氢(H2S)的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。

1H2SCO混合加热可制得羰基硫(COS)。羰基硫可作粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。反应方程式为:

CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)

羰基硫的电子式为_________其含有的共价键类型是________共价键。

下列能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱的是_____________

a.相同条件下水溶液的pHNa2CO3 Na2SO4

b.酸性:H2SO3 H2CO3

cSH2的化合比CH2的化合更容易

2H2S具有还原性,在酸性条件下,能与KMnO4反应生成SMnSO4K2SO4H2O,写出该反应的化学方程式__________________

3H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸,25℃时,在010mol·L1 H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pHc(S2)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)

①pH=13时,溶液中的c(H2S)c(HS)=____________mol·L1

某溶液含0020 mol·L1Mn2010 mol·L1H2S,当溶液pH=____________时,Mn2开始沉淀。[已知:Ksp(MnS)=28×10-13]

4H2S的废气可用烧碱溶液吸收,将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:

S22e=S↓    (n1)SS2Sn2

写出电解时阴极的电极反应式:______________________

②Na2S溶液中离子浓度由大到小顺序:________________________

 

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联苄()是一种重要的有机合成中间体,实验室可用苯和12一二氯乙烷(ClCH2CH2Cl)为原料,在无水AlCl3催化下加热制得,其制取步骤为:

()催化剂的制备:下图是实验室制取少量无水AlCl3的相关实验装置的仪器和药品:

1)将上述仪器连接成一套制备并保存无水AlCl3的装置,各管口标号连接顺序为:de________________________________________________

2)有人建议将上述装置中D去掉,其余装置和试剂不变,也能制备无水AlCl3。你认为这样做是否可行__________(可行不可行),你的理由是________________

3)装置A中隐藏着一种安全隐患,请提出一种改进方案:_____________

()联苄的制备

联苄的制取原理为:

反应最佳条件为n() n(12-二氯乙烷)10 1,反应温度在6065℃之间。

实验室制取联苄的装置如下图所示(加热和加持仪器略去)

实验步骤:

在三口烧瓶中加入1200mL苯和适量无水AlCl3,由滴液漏斗滴加107 mL12-二氯乙烷,控制反应温度在6065℃,反应约60min。将反应后的混合物依次用稀盐酸、2Na2CO3溶液和H2O洗涤分离,在所得产物中加入少量无水MgSO4固体,静止、过滤,先常压蒸馏,再减压蒸馏收集170172℃的馏分,得联苄182 g

相关物理常数和物理性质如下表

名称

相对分子质量

密度/(g•cm-1)

熔点/℃

沸点/℃

溶解性

78

0.88

5.5

80.1

难溶水,易溶乙醇

12-二氯乙烷

99

1.27

-35.3

83.5

难溶水,可溶苯

无水氯化铝

133.5

2.44

190

178(升华)

遇水水解,微溶苯

联苄

182

0.98

52

284

难溶水,易溶苯

4)仪器a的名称为______________,和普通分液漏斗相比,使用滴液漏斗的优点是_________

5)洗涤操作中,水洗的目的是_____________;无水硫酸镁的作用是______________

6)常压蒸馏时,最低控制温度是________________

7)该实验的产率约为______________(小数点后保留两位有效数字)

 

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光电池是发展性能源。一种光化学电池的结构如图,当光照在表面涂有氯化银的银片上时,AgCl (s) Ag (s)+Cl(AgCl),[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面],接着Cl(AgCl)+e=Cl (aq),若将光源移除,电池会立即恢复至初始状态。下列说法不正确的是

A.光照时,电流由X流向Y

B.光照时,Pt电极发生的反应为:2Cl+2e=Cl2

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abcd四种元素在周期表中的位置如下图,则下列说法正确的是

A. b的最高价氧化物对应水化物为H2bO4,则a的氢化物的化学式为aH3

B. b的单质可作半导体材料,则c的单质不可能为半导体材料

C. b的单质与H2易化合,则c的单质与H2更易化合

D. ab之间容易形成离子化合物

 

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用下列实验方案及所选玻璃容器(非玻璃容器任选)就能实现相应实验目的的是


 

实验目的
 

实验方案
 

所选玻璃仪器
 

A
 

除去KNO3中少量NaCl
 

将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤
 

酒精灯、烧杯、玻璃棒
 

B
 

证明HClOCH3COOH的酸性强弱
 

同温下用pH试纸测定浓度为0.1mol·L1 NaClO溶液和01mol·L1CH3COONa溶液的pH
 

玻璃棒、玻璃片
 

C
 

检验蔗糖水解产物具有还原性
 

向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,再向其中加入新制的银氨溶液,并水浴加热
 

试管、烧杯、酒精灯、滴管
 

D
 

配制1 L 1.6%CuSO4溶液(溶液密度近似为1g/mL)
 

25g CuSO4·5H2O溶解在975水中
 

烧杯、量筒、玻璃棒
 

 

 

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