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利用N2和H2可以实现NH3的工业合成,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可...

利用N2和H2可以实现NH3的工业合成,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产.请回答下列问题:

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

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.4kJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol

写出氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式为         

(2)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注.现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池,采用电解法制备N2O5,装置如图所示,其中Y为CO2.写出石墨I电极上发生反应的电极反应式        

在电解池中生成N2O5的电极反应式为                

(3)以甲醇燃料电池为电源,用惰性电极电解饱和NaCl溶液时,每消耗0.2mol CH3OH,阴极产生标况下气体的体积为          L.

(4)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:

t/K

298

398

498

K/(mol•L﹣12

4.1×106

K1

K2

完成下列问题:

①已知该反应能够自发进行,试比较K1、K2的大小:K1          K2(填“>”、“=”或“<”);

②在同温同压时判断该反应达到化学平衡状态的依据是          (填序号);

A.2v(H2(正)=3v(NH3(逆)

B.2v(N2(正)=v(H2(逆)

C.容器内压强保持不变

D.混合气体的密度保持不变

(5)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似.

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①写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式          

②盐酸肼水溶液中离子浓度的排列顺序不正确的是           (填序号).

A.c(Cl)>c(N2H62+)>c(OH)>c(H+

B.c(Cl)>c([N2H5•H2O+])>c(H+)>c(OH

C.2c(N2H62+)+c([N2H5•H2O]+)+c(H+)=c(Cl)+c(OH

D.c(N2H62+)>c(Cl)>c(H+)>c(OH

 

(1)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=﹣905.0kJ/mol; (2)H2+CO32﹣﹣2e﹣=CO2+H2O;N2O4+2HNO3﹣2e﹣=2N2O5+2H+; (3)13.44;(4)①>;②AC; (5)①N2H62++H2O[N2H5•H2O]++H+; ②BCD. 【解析】(1)N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ/mol ① N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=﹣92.4kJ/mol ② 2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol ③ 由盖斯定律①×2﹣②×2+③×3得:4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H=905.0kJ/mol; (2)燃料原电池中,负极上燃料失电子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水,电极反应式为H2+CO32﹣﹣2e﹣=CO2+H2O;N2O5中氮元素的化合价是+5价,而硝酸中氮元素也是+5价.因此应该在左侧生成N2O5,即在阳极区域生成,据电极反应离子放电顺序可知:阴极发生2H++2e﹣=H2↑的反应,则阳极为N2O4+2HNO3﹣2e﹣=2N2O5+2H+. (3)用该电池作电源,用惰性电极电解饱和NaCl溶液时,CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+6H2O,每消耗0.2mol CH3OH,转移电子1.2mol,阴极电极反应为2H++2e﹣=H2↑,产生标况下气体的体积=0.6mol×22.4L/mol=13.44L; (4)①该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,所以K1>K2,故答案为:>; ②A、不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态,能证明正逆反应速率相等,故A正确; B、不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态,2v(N2)(正)=v(H2)(逆)不是平衡状态,故B错误; C、容器内压强不变,气体的物质的量不变,该反应达平衡状态,故C正确; D、如果是在密闭容器中反应,质量不变,体积不变,密度始终不变,故D错误; (5)①因水解与NH4Cl类似,则N2H62+水解结合H2O电离生成的OH﹣,则水解离子反应为N2H62++H2O⇌[N2H5•H2O]++H+, (2)A.由盐酸肼的化学式为N2H6Cl2,则c(Cl﹣)>c(N2H62+),又水解显酸性,则c(H+)>c(OH﹣),由水解的程度很弱,则c(N2H62+)>c(H+),即离子浓度的大小关系为c(Cl﹣)>c(N2H62+)>c(H+)>c(OH﹣),故A正确; B.由水解方程式N2H62++H2O⇌[N2H5•H2O]++H+,可知c([N2H5•H2O+])=c(H+),故B错误; C.根据电荷守恒可得:2c(N2H62+)+c([N2H5•H2O+])+c(H+)=c(Cl﹣)+c(OH﹣),故C错误; D.根据A可知显然D错误,故D错误;故答案为:BCD.  
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考点分析:
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已知A、B、C、D是中学化学常见物质,它们在一定条件下有A+B→C+D的转化关系.

(1)若A为金属铝,B为氧化铁,该反应的一种用途是          

(2)若A是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,且该反应是工业上制取硝酸的重要反应之一,该反应的化学反应方程式为             

(3)若A是淡黄色粉末,常用作供氧剂,C为强碱,则该反应的化学反应方程式为          

(4)若A、B、D都是有机化合物,其中A、B是家庭厨房中常见调味品的主要成分,且A 的相对分子质量比B大14.

①该反应的化学反应方程式为             

②某种以B为反应物的新型电池如所示,该电池的负极的电极反应式为         

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(5)ClO2可将弱酸性废水中的Mn2+转化为MnO2而除去,同时ClO2被还原为Cl,该反应的离子方程式为        

 

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纳米ZnS具有独特的光电效应,在电学、磁学、光学等领域应用广泛.以工业废渣锌灰(主要成分为Zn、ZnO,还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质)为原料制备纳米ZnS的工业流程如下:

(已知Ksp[Fe(OH)3]=3.8×10﹣38 Ksp[Cu(OH)2]=2×10﹣20;Ksp(ZnS)=1.6×10﹣24

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下列说法不正确的是

A.酸浸时FeO与稀HNO3反应的离子方程式为3FeO+10H++NO满分5 manfen5.com═3Fe3++NO↑+5H2O

B.将酸浸的尾气循环利用,加入的X气体可以是O2

C.滤渣2中的成分和Zn和Fe

D.当溶液中Zn2+浓度为小于1.0×10﹣5mol•L﹣1时,则可认为其沉淀完全.若要使Zn2+沉淀完全,溶液中S2﹣浓度应大于1.6×10﹣19mol•L﹣1

 

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2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工业制硫酸的主要反应之一.一定温度下,在甲、乙、丙、丁四个容器体积均为2L的恒容密闭容器中投料,其起始物质的量及含硫反应物的平衡转化率如下表所示:

 

 

起始物质的量

n(SO2)/mol

0.40

0

0.80

0.02

n(O2)/mol

0.24

0

0.48

0.04

n(SO3)/mol

0

0.40

0

0.40

含硫反应物的平衡转化率%

80

a1

a2

a3

下列判断中,正确的是

A.该温度下,平衡常数的值为400

B.平衡时,丙中c(SO3)是甲中的2倍

C.平衡时,a3>a1

D.乙中SO3的平衡转化率为a1=20%

 

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现有由两种可溶性化合物配成的混合溶液,且浓度均为0.1mol•L﹣1,其中阳离子可能是Fe2+、Al3+、Fe3+、H+,阴离子可能是NO3、CO32﹣、I、Cl.若向溶液中加少量盐酸,则溶液变成黄色,且有气体生成.若不计水电离产生的少量离子,则下列说法一定正确的是:

A.向溶液中加少量盐酸时,生成的气体可能含有CO2

B.原溶液中一定含有NO3、Fe2+,一定不含Fe3+、H+、CO32﹣

C.原溶液中一定含有的离子为NO3,可能含有Fe2+、I

D.若原溶液中逐滴加入NaOH溶液,沉淀的量先增加后减少

 

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下列有关溶液中粒子浓度的关系式中一定不正确的是

A.在常温下,0.10mol•L﹣1Na2CO3溶液25mL 用0.10mol•L﹣1盐酸滴定.当滴定到消耗20mlHCl时所得溶液中离子浓度间的关系有:5c(Cl)=4c(HCO3)+4c(CO32﹣)+4c(H2CO3

B.常温下,pH=12的氨水与pH=2的盐酸等体积混合溶液中:c(NH4+)>c(Cl)>c(OH)>c(H+

C.25℃时,0.1 mol•L﹣1pH=4.5的NaHSO3溶液中:c(HSO3)>c(H2SO3)>c(SO32﹣

D.常温下,等浓度的CH3COONa和CH3COOH混合溶液:c(CH3COO)﹣c(CH3COOH)=2[c(H+)﹣c(OH]

 

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