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Ⅰ、火箭升空需要高能的燃料,通常用肼(N2H4)作为燃料,N2O4做氧化剂。 (...

Ⅰ、火箭升空需要高能的燃料,通常用肼(N2H4)作为燃料,N2O4做氧化剂。

(1)已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)   △H=+67.7kJ·mol-1

N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)   △H=-534.0kJ·mol-1

2NO2(g)N2O4(g)   △H=-52.7kJ·mol-1

试写出气态肼在四氧化二氮气体中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式:______________________

(2)工业上可用次氯酸钠与过量的氨反应制备肼,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为__________________

(3)工业上常用氨水调节溶液pH除去金属离子,常温下Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,要使Cr3+浓度降至10-5mol/L,溶液pH应调至____________________

II、在130℃和180℃时,分别将0.50molCH4和a mol NO2充入1L的密闭容器中发生反应:CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)    △H<0,测得有关数据如下表:

实验编号

温度

 

0min

10min

20min

40min

50min

1

130℃

n(CH4)/mol

0.50

0.35

0.25

0.10

0.10

2

180℃

n(CH4)/mol

0.50

0.30

0.18

 

0.15

 

 

 

(4)180℃时达到平衡状态时,CH4的平衡转化率为___________________。   

(5)己知130℃时该反应的化学平衡常数为6.4,试计算a=__________

(6)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见图。在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y (Y为氮元素最高价化化物),该电极反应为_________________

 

2N2H4(g)+N2O4=3N2+4H2O △H=-1083.0kJ·mol-1 1∶2 5 70% 1.2 NO2+NO3--e- =N2O5 【解析】试题分析: (1)根据盖斯定律计算气态肼在四氧化二氮气体中燃烧生成氮气和气态水的焓变。 (2)次氯酸钠与过量的氨反应制备肼,氨气中氮元素化合价升高,次氯酸钠生成氯化钠,氯元素化合价降低,根据化合价升降相同计算氧化剂和还原剂的物质的量之比 。(3)工业上常用氨水调节溶液pH除去金属离子,根据常温下Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32, 10-32计算PH;II、130℃时,40min反应达到平衡;180℃时反应更快,40min反应一定达到平衡,平衡时甲烷的物质的量为0.1 mol;通入氧气的一极是正极,通入NO2的一极是负极,电极方程式分别为NO2+NO3--e-═N2O5、O2+2N2O5+4e-═4NO3-; 解析:(1)① N2(g) + 2O2(g) =2NO2(g) △H=+67.7 kJ·mol-1 ② N2H4(g) + O2(g) =N2(g) + 2H2O(g) △H=-534.0 kJ·mol-1 ③2NO2(g)N2O4(g) △H=-52.7 kJ·mol-1 根据盖斯定律②×2-③-①得气态肼在四氧化二氮气体中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式_2N2H4(g)+N2O4=3N2+4H2O △H= - 1083.0kJ·mol-1 ;(2)次氯酸钠与过量的氨反应制备肼,方程式为NaClO+2NH3===N2H4+NaCl+H2O,NaClO是氧化剂、NH3是还原剂,,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2;(3) 10-32, , , 所以PH调整到5;II、(4)根据以上分析,180℃时达到平衡状态时,CH4的平衡转化率为 ;(5) ,a=1.2 (6)根据图示,石墨I电极为负极,NO2失电子生成氧化物N2O5,电极反应为NO2+NO3--e-═N2O5; 点睛:NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,通入氧气的一极是正极,通入NO2的一极是负极,负极发生氧化反应,电极方程式为NO2+NO3--e-═N2O5 正极发生还原反应,电极方程式为O2+2N2O5+4e-═4NO3-;根据电子守恒放电过程中消耗的NO2和O2的体积比为4:1。  
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考点分析:
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工业制硫酸的尾气中含有一定量SO2,处理尾气的手段除了氨吸收法以外还有以下几种方法。

(一)工业实际吸收过程中,第Ⅰ步常采用浓苛性钠溶液吸收为其中的SO2,然后向生成溶液中加入熟石灰,充分反应后将生成产物分离后再经氟化后制得产品A。

(1)产品A是_______(填化学式)。

(2)有人提出将第一步中的浓苛性钠溶液换成同温度下饱和Ca(OH)2溶液直接制得产品CaSO3,你认为是否可行?_______(填“可以”、“不可以”或“不确定”)原因是_______

(二)制备MnSO4•H2O:SO2还原MnO2矿制备MnSO4•H2O,过程如下:

己知25℃时部分物质的溶度积常数如下表:

物质

Mn(OH)2

Fe(OH)3

Cu(OH)2

MnS

FeS

CuS

溶度积

2.1×10-13

4.0× 10-38

2.2×10-23

1.0×10-11

6.3×10-18

6.3×10-38

 

(3)还原时,若尾气中SO2含量为4.48%,除去标况下lm3尾气至少需要含锰质量分数为55%的MnO2 矿粉_______g。

(4)除铁时加入碳酸钙,发生的反应的离子反应方程式为_____________________

(5)试剂A最好是______________(写化学式)。

(6)操作I的名称为_________________。MnSO4•H2O在1150℃高温下易分解,产物是Mn3O4、含硫化合物、水,在该条件下硫酸锰晶体分解反应的化学方程式是________________

 

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氮化镁(Mg3N2) 是工业上应用广泛的离子化合物,常温下为浅黄色粉末,极易与水反应。某校化学兴趣小组用镁与氮气反应制备Mg3N2,并测定氮化镁的纯度。

I.制备氮化镁

己知:亚硝酸钠和硫酸铵制取氮气的反应剧烈放热,产生氮气的速度较快。

(1)制取氮气的离子反应方程式为___________________

(2)实验装置(可重复使用)的连接顺序为a→___________________________→h,i→_____,→b→c,(按气流方向,用小写字母表示)。

II.测定氮化镁的含量

(3)定性分析

操作步骤

实验现象

解释原因

取少量氮化镁样品于试管 中,加足量蒸馏水

______________

①写出反应的化学方程式

____________

弃去上层清液,加入足量稀 盐酸

观察到固体全部溶解且冒气泡

②冒气泡的原因是

_______________

 

(4)定量测定

兴趣小组设计了一个简单的实验测定氮化镁的纯度,将实验操作补充完整(数据用字母表示,不用体现计算过程)。取ag的氮化镁样品于试管中,加入足量蒸馏水,__________________

 

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下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是()

选项

实验

现象

结论

A

将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应 后滴加KSCN溶液

有气体生成,溶液呈血红色

稀硝酸将Fe氧化为 Fe3+

B

将铜粉加1.0mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中

溶液变蓝、有黑色固体出现

金属铁比铜活泼

C

用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打 磨过的铝箔在酒精灯上加热

熔化后的液态铝滴落下来

金属铝的熔点较低

D

往含有等浓度MgSO4溶液与CuSO4 溶液的混合溶液中,逐滴入NaOH溶 夜至不再有沉淀产生

先有浅蓝色沉淀生成,后有白色沉淀

Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小

 

 

A. A    B. B    C. C    D. D

 

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为了实现下列实验目的,依据下表提供的主要仪器,所用试剂合理的是(  )

选项

实验目的

主要仪器

试剂

A

分离Br2CCl4混合物

分液漏斗、烧杯

Br2CCl4混合物、蒸馏水

B

探究淀粉的水解程度

试管、烧杯、酒精灯

淀粉溶液、银氨溶液

C

探究石蜡油分解产物是否含有不饱和烃

硬质试管、酒精灯,铁架台、导管

石蜡油、碎瓷片、酸性高锰酸钾溶液

D

测定NaOH溶液浓度

酸式滴定管、碱性滴定管、锥形瓶、烧杯

NaOH溶液、0.1000mol/L盐酸

 

 

A. A    B. B    C. C    D. D

 

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下列坐标图均涉及平衡原理,其中相关表述正确的是)

A.图①表示室温下,用0.1mol·L-1氨水吸收HCl气体时,溶液的粒子浓度随吸收HCl的变化,实线表示c(NH3·H2O),虚线表示c(NH4),处于M点时溶液呈中性

B.图②表示2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0正逆反应的平衡常数K随温度的变化

C.图③表示反应2NH3(g) 3H2(g)+N2(g)在恒温恒压装置中达平衡时,N2的物质的量与通入NH3的物质的量的变化关系

D.图④表示AgCl(s) Ag(aq)+Cl(aq)的离子的浓度关系,当处于b点时,蒸发部分的水后,可以到达平衡线的a点处

 

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