精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】氨是动植物生长不可缺少的元素,氨在自然界中的循环对生命有重要意义。其循环示意图如下:

(1) 氨分子的电子式是__________

(2) NH3是重要的化工原料,用途广泛,如合成尿素等。合成尿素原理分两步:

CO2(g)+ 2NH3(g)=NH2COONH4(s) △H1=- 159.5kJ/mol

NH2COONH4(s) = CO(NH2)2(s) + H2O(g) △H2=+28.5kJ/mol

则2NH3(g)+ CO2(g)=CO(NH2)2(s) + H2O(g) △H=_______kJ/mol

(3) 氯化铵也是氨的重要化合物,现有25℃时某浓度的氯化铵溶液中NH3·H2O和NH4+的浓度随pH的变化示意图如图I所示,则图中曲线①代表的是__________[填c(NH3·H2O)或c(NH4+)]该温度下NH3·H2O 电离平衡常数为___________(用a 的代数式表示)。

(4) 在厌氧环境下,土壤中的某些微生物(细菌)可将硝酸盐还原成氮气而实现自然界中的氮循环。某研究性学习小组由自然界中的氮循环产生联想:利用微生物的作用将化学能转化为电能即设计成微生物电池来同时处理含硝酸钠和有机物的废水,装置原理如图II(图中有机物用C6H12O6表示).写出电极b上的电极反应式__________________

(5) 将游离态的氮转化为化合态的氮叫做氮的固定,其中一种重要的人工固氮就是合成氨。现维持温度为T压强为P的条件下,向一容积可变的密闭容器中通入1molN2和3molH2发生N2(g) +3H2(g)2NH3(g)的反应。容器容积与反应时间的数据关系如下表:

时间/min

0

5

10

20

40

80

容器 容积/L

4.00V

3.20V

2.80V

2.60V

2.50V

2.50V

该条件下达平衡时H2的转化率α(H2)=______,平衡常数K=_________(用V表示)

【答案】 -131.0 c(NH3·H2O) 10a-14 2NO3- + 6H2O + 10e- = N2↑+ 12OH- 75%

【解析】试题分析:本题是化学反应原理的综合题,主要考查盖斯定律的应用,电离平衡常数的计算,原电池原理,化学平衡的计算。

1NH3分子中N原子与H原子间形成共价键,NH3的电子式为

2将反应编号,CO2g+2NH3g=NH2COONH4sΔH1=-159.5kJ/mol式)

NH2COONH4s=CONH22s+H2OgΔH2=+28.5kJ/mol式)

应用盖斯定律,+②式得,2NH3g+CO2g= CONH22s+H2OgΔH=ΔH1+ΔH2=-159.5kJ/mol++28.5kJ/mol=-131.0kJ/mol

3曲线随着pH的增大,浓度增大,曲线代表cNH3·H2O)。NH3·H2O的电离方程式为NH3·H2ONH4++OH-NH3·H2O的电离平衡常数=由图知当cNH4+=cNH3·H2O)时pH=a此时cH+=10-amol/LcOH-=10a-14mol/LNH3·H2O的电离平衡常数=10a-14

4根据图示电极b上的反应为NO3-→N2N元素的化合价由+5价降至0价,根据N守恒,2molNO3-得到10mol电子生成1molN22NO3-+10e-→N2结合原子守恒电极b上的电极反应式为2NO3-+10e-+6H2O=N2+12OH-

5根据表中数据40min80min时容器容积相等,说明达到平衡时容器容积为2.50V。设从起始到平衡转化N2物质的量为x用三段式

N2g+3H2g2NH3g

n(起始)(mol1 3 0

n(转化)(molx 3x 2x

n(平衡)(mol1-x 3-3x 2x

维持温度T和压强P不变,则混合气体的体积之比等于混合气体物质的量之比, =解得x=0.75mol,达到平衡时H2的转化率αH2=100%=100%=75%平衡时N2H2NH3物质的量依次为0.25mol0.75mol1.5mol平衡时N2H2NH3物质的量浓度依次为0.1/Vmol/L0.3/Vmol/L0.6/Vmol/L该反应的平衡常数K===

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)Y(g),温度T1、T2X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是

A. M点的正反应速率υ小于N点的逆反应速率υ

B. T2下,在0~t1时间内,υ(Y)=mol/(L·min)

C. M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小

D. 该反应进行到M点放出的热量小于进行到W点放出的热量

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】生产、生活中产生的废水、废气是环境污染的重要源头。在环境治理方面人们可利用I2O5Na2SO3等化工产品实现对废水和废气的治理。

1利用I2O5的氧化性处理废气H2S得到SI2两种单质,发生反应的化学方程式为________________

2利用I2O5也可消除CO的污染其反应原理为I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s) ΔH。已知在不同温度(T1T2)下,向装有足量I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入2 mol CO,测得CO2气体的体积分数φ(CO2)随时间t的变化曲线如图所示。

①温度为T2时,02 min 内,CO2的平均反应速率 υ(CO2)=______________

b点时CO的转化率为_______,化学反应的平衡常数K=_____(填表达式)。

③反应:I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s)ΔH______0(填“>”“<”“=”)。

④上述反应在T1下达到平衡时,再向容器中充入物质的量均为2 molCOCO2气体,则化学平衡________(填向左” “向右)移动。

⑤下列现象,可以表示上述反应达到平衡状态的是____________(填字母)。

A.容器内的压强不再变化 B.混合气的平均相对分子质量不再变化

C.混合气的密度不再变化 D.单位时间内消耗CO和生成CO2的物质的量之比为11

3Na2SO3具有还原性,其水溶液可以吸收Cl2(g),减少环境污染。

已知反应:

Na2SO3(aq)+Cl2(g)+H2O(l) Na2SO4(aq)+2HCl(aq) ΔH1=a kJ·mol1

Cl2(g)+H2O(l) HCl(aq)+HClO(aq) ΔH2=b kJ·mol1

试写出Na2SO3(aq)HClO(aq)反应的热化学方程式:________________________

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】类比是重要的学习方法,类比pH的定义可定义pOH和pKW。在某弱酸HX及其盐NaX的混合溶液中(HX和NaX的含量不确定),c(H+)和c(OH-)存在如图所示的关系,则下列说法不正确的是

A. 图中温度T2>25℃

B. 若此混合溶液呈酸性且c(HX)=c(NaX),则HX电离能力大于NaX的水解能力

C. 位于AB线段上任意点的溶液均有pH=pOH=

D. 图中D点处溶液中离子浓度:c(Na+)>c(X-)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】钛酸钡(BaTiO3)在工业上有重要用途,主要用于制作电子陶瓷、PTC热敏电阻、电容器等多种电子元件。以下是生产钛酸钡的一种工艺流程图:

已知:①草酸氧化钛钡晶体的化学式为BaTiO(C2O4)2·4H2O;

②25℃时,BaCO3的溶度积Ksp=2.58×10-9

(1)BaTiO3中Ti元素的化合价为:__________

(2)用盐酸酸浸时发生反应的离子方程式为: __________

(3)流程中通过过滤得到草酸氧化钛钡晶体后,为提高产品质量需对晶体洗涤。

①过滤操作中使用的玻璃仪器有_____________________

②如何证明晶体已洗净?_______________________

(4)TiO2具有很好的散射性,是一种有重要用途的金属氧化物。工业上可用TiCl4水解来制备,制备时需加入大量的水,同时加热,其目的是:_______________

(5)某兴趣小组取19.70gBaCO3模拟上述工艺流程制备BaTiO3,得产品13.98g,BaTiO3的产率为:________

(6)流程中用盐酸酸浸,其实质是BaCO3溶解平衡的移动。若浸出液中c(Ba2+)=0.1mol/L,则c(CO32-)在浸出液中的最大浓度为__________ mol/L。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列元素中非金属性最强的是(
A.Mg
B.Na
C.F
D.Cl

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】以CH2=C(CH3)2为原料可制备香料E(C11H12O2),其合成路线如下:

已知C 能发生银镜反应,D能使酸性高锰酸钾溶液褪色。请回答下列问题:

(1) 根据系统命名法有机物CH2=C(CH3)2的名称为___________

(2) C 中能发生银镜反应的官能团名称是___________

(3) ⑤的反应类型是_________

(4) 写出⑥反应的化学方程式:__________________

(5) 含苯环的的同分异构体有______种(不包含),其中核磁共振氢谱图有4 組峰且能与FeCl3溶液发生显色反应的有机物的结构简式为________

(6) 参照上述合成路线设计一条由乙烯制备聚乙二酸乙二酯的合成路线(无需注明反应条件)______

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列物质溶于水形成的溶液不能使红色石蕊试纸变蓝的是

A.NH3B.Na2OC.NaHSO4D.KOH

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列说法正确的是

A.Na2CO3可用于治疗胃酸过多B.SiO2导光性好,可用作光导纤维

C.氯化镁是优良的耐高温材料D.铁粉可做食品袋内的干燥剂

查看答案和解析>>

同步练习册答案