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空气中有丰富的氮气,科学家展开了向空气要氨气的系列研究。 (1)已知:2H2(g...

空气中有丰富的氮气,科学家展开了向空气要氨气的系列研究。

(1)已知:2H2g)+O2g=2H2Ol  ΔHa kJ·mol1

N2g)+O2g =2NOg  ΔHb kJ·mol1

4NH3g)+5O2g =4NOg)+6H2Ol  ΔHc kJ·mol1

工业上合成氨反应N2g)+3H2g 2NH3g  ΔH  _______  kJ·mol1

(2)以悬浮的纳米Fe2O3作催化剂,H2ON2为原料直接常压电化学合成氨方面取得了突破性进展。其工作原理如图所示:

Ni电极处发生的总反应为: N26e6H2O=2NH36OH

已知该反应分为两步,其中第二步的反应为2Fe3H2ON2=2NH3Fe2O3,则第一步反应为  _______ 

②蒙乃尔筛网处发生的电极反应为:  _______ 

(3)NH3可以合成尿素,反应为2NH3g)+CO2gCONH22g)+H2Og)。向一体积可变的恒压容器中充入一定量的NH3CO2,保持容器的温度不变,NH3CO2的转化率随时间的变化如图所示。

①下列情况能说明反应达到平衡状态的是  _______ 

A NH3CO2的物质的量之比为21

B 容器内气体的密度保持不变

C 2vNH3)=vCO2

D 各气体的体积分数保持不变

②起始时NH3CO2的物质的量之比为  _______ 

③维持容器的温度和压强不变,向上述平衡后的容器中充入NH3g)、CONH22g)和H2Og)各1 mol,则达到新平衡时NH3的体积分数为  _______ 

 

(b+ - ) Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH- 4OH--4e-=2H2O+O2↑ BD 3∶1 52.94% 【解析】 (1)可根据盖斯定理由已知反应求得目标反应的焓变; (2)观察其工作原理图可知,Ni电极变化为N2→NH3,发生还原反应,是阴极,则蒙乃尔筛网处是阳极,发生氧化反应。 (3)①反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分的浓度保持不变及由此衍生的其他物理量进行分析; ②设起始时NH3和CO2的物质的量分别为n(NH3)、n(CO2),反应消耗的CO2的物质的量为x,结合方程式列三段式,结合氨气、二氧化碳的转化率进行分析计算,求出n(NH3):n(CO2); ③维持容器的温度和压强不变,向上述平衡后的容器中充入NH3(g)、CO(NH2)2(g)和H2O(g)各1 mol,进行转化,通过把生成物全部转化为反应物后,可知转化后比值相等,与原平衡等效,则达到新平衡时NH3的体积分数与原平衡相同,所以,只需计算原平衡中NH3的体积分数即可。 (1)由已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=a k·mol-1 ②N2(g)+O2(g) =2NO(g) ΔH=b k·mol-1 ③4NH3(g)+5O2(g) =4NO(g)+6H2O(l) ΔH=c k·mol-1 根据盖斯定理,可由①×+②-③×得反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),则ΔH= (b+ - )k·mol-1。答案为:(b+ - ) (2)①用总反应减第二步的反应得:Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-。答案为:Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH- ②蒙乃尔筛网处是阳极,OH-放电,发生氧化反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑。答案为:4OH--4e-=2H2O+O2↑ (3)①A. NH3和CO2的物质的量之比为2∶1时不一定达到平衡,A选项错误; B. 反应体系条件为恒温恒压,平衡移动,气体物质的量变化,所以气体体积也变化,而体系气体质量不变,所以密度会随平衡的移动而变化,密度不变时反应达到平衡状态,B选项正确; C. 由2v正(NH3)=v逆(CO2),得v正(NH3):v逆(CO2)=1:2,不等于计量数之比,反应没有达到平衡状态,C选项错误; D. 根据化学平衡状态的定义,平衡时各组分的百分含量保持不变,D选项正确; 答案为:BD ②设起始时NH3和CO2的物质的量分别为n(NH3)、n(CO2),反应消耗的CO2的物质的量为x,则有: , 解得: 答案为:3∶1 ③维持容器的温度和压强不变,向上述平衡后的容器中充入NH3(g)、CO(NH2)2(g)和H2O(g)各1 mol,进行转化: 转化后比值相等,与原平衡等效,则达到新平衡时NH3的体积分数与原平衡相同,所以,只需计算原平衡中NH3的体积分数即可。 在②的计算中,n(NH3)=3n(CO2),x=0.6 n(CO2),则平衡时总物质的量为n(NH3)- 2x+ n(CO2)-x+ x + x = n(NH3)+ n(CO2)-x=3.4 n(CO2),则达到新平衡时NH3的体积分数为: 答案为:52.94%
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用磁铁矿(主要成分Fe3O4、含Al2O3SiO2等杂质),制取FeCO3的工艺流程如下:

(1)酸浸Fe3O4发生反应的离子反应方程式为  _______ 

(2)酸浸过程中加入过量硫酸的目的是  _______    _______ 

(3)当溶液中金属离子浓度小于105mol·L1时,则认为金属离子沉淀完全。若还原反应后溶液中cFe2)=0.1 mol·L1,则常温下加入20%氨水应调pH的范围为  _______  。{已知:Ksp[FeOH2]1×1017Ksp[AlOH3]1×1032

(4)过滤1”所得滤渣除FeAlOH3外还有  _______ 

(5)沉铁反应的离子方程式为:  _______ 

(6)若将沉淀试剂NH4HCO3改成Na2CO3,则溶液的混合方式为  _______  (填字母)。

A 过滤1”的滤液中滴加Na2CO3溶液,并充分搅拌

B Na2CO3溶液中滴加过滤1”的滤液,并充分搅拌

C “过滤1”的滤液和Na2CO3溶液同时加入,并充分搅拌

 

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加碘食盐中含碘酸钾(KIO3),化学兴趣小组对加碘食盐展开研究性学习。

(1)加碘食盐中KIO3的制备可以采用以下两种方法:

方法一:碘单质与KClO3溶液反应生成KIO3Cl2

方法二:碘单质与H2O2在催化剂作用下反应生成HIO3,再与K2CO3作用生成KIO3;两种方法制等质量的KIO3,理论上消耗KClO3H2O2的物质的量之比为  _______ 

(2)兴趣小组测定食用精制盐中碘元素含量的实验步骤为:

步骤1:准确称取25.00 g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解,配成100.00 mL溶液;

步骤2:取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中,用稀硫酸酸化该溶液,加入足量KI溶液,使之充分反应;

步骤3:滴入2~3滴淀粉溶液作指示剂,用1.0×103 mol·L1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,恰好完全反应时消耗12.00 mL标准溶液。

已知步骤3中所发生反应的离子方程式为I22S2O32-2IS4O62-

①步骤3中滴定终点的现象是  _______ 

②下列情况会使测定结果偏大的是  _______ 

A Na2S2O3标准溶液的滴定管水洗后未用Na2S2O3标准溶液润洗

B Na2S2O3标准溶液的滴定管滴定前有气泡,滴定终了无气泡

C 滴定时未充分振荡,溶液局部变色就终止

D 若其他读数正确,滴定结束读数时俯视

③计算该精制盐的碘元素含量(mg·kg1),写出计算过程_______

 

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盐酸伊托必利属促胃肠动力药,主要用于治疗功能性消化不良。其合成路线如下:

(1)A→B的反应类型为  _______ 

(2)X的分子式为C9H9O3Cl,则X的结构简式为  _______ 

(3)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式:  _______ 

Ⅰ.既能发生银镜反应,也能发生水解反应,水解产物之一能与FeCl3溶液显紫色;

Ⅱ.含有氨基,核磁共振氢谱图中有4个峰。

(4)已知:R表示烃基或氢原子)。请写出以NH2OH为原料制备的合成路线流程图_______(无机试剂任用,合成路线流程图例见本题题干)。

 

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根据以下信息书写反应方程式:

(1)Co3O4被认为在替代贵金属基催化剂中具有良好前景,利用钴渣[CoOH3FeOH3]制备CoC2O4的工艺流程如下:

①写出还原CoOH3反应的离子方程式:  _______ 

②写出氧化ClO被还原为Cl)中Fe2反应的离子方程式:  _______ 

③写出沉铁反应的离子方程式:  _______ 

NaClO3可以由惰性电极电解食盐水得到,写出该反应的化学方程式:  _______ 

(2)一种NH3催化还原NO的物质转化如图所示。若参与反应的NH3O2的物质的量之比为41,写出转化时总反应的化学方程式:  _______ 

 

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一定条件下,两体积均为1 L的容器中发生反应:COg)+2H2g CH3OHg  ΔH。容器中起始各物质的物质的量如下表所示,两容器中cH2)随时间t的变化如下图所示。

容器

温度

CO

H2

CH3OH

T1

a mol

2 mol

0 mol

T1

0.5 mol

1 mol

0 mol

 

 

下列说法正确的是

A.0~5 min时,容器Ⅰ中vCO)=0.1 mol·L1·min1

B.a1

C.若容器Ⅱ温度改变为T2T2T1)时,平衡常数K1,则ΔH0

D.T1℃时,若向容器Ⅰ中充入COH2CH3OH1 mol,反应将向逆反应方向进行

 

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