氮元素及其化合物在国防科学技术生产中有重要应用。
(1)写出实验室制NH3的化学反应方程式
(2)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的,氢气的来源是水和碳氢化合物,写出以天然气为原料制取氢气的化学反应方程式 。
(3)在合成氨的原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过如下反应来实现:CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+ H2 (g) △H<0,反应达到平衡后,为提高CO的转化率,可采取的措施有 ,已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627,若要使CO的转化率超过90%,则起始物中,c(H2O)﹕c(CO)不低于 ,
(4)在容积为2L容器中发生反应CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+ H2 (g),已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ
若在t0时刻将容器的体积扩大至4L,请在答题卡图中绘出c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅱ
(5)工业上尿素CO(NH2)2由CO2和NH3在一定条件下合成,其化学反应方程式为
(6)合成尿素时,当氨碳比=4,CO2的转化率随时间的变化关系如右图所示.
①A点的逆反应速率v逆(CO2) B点的正反应速率为v正(CO2)(填“>”、“<”或“=”)
②NH3的平衡转化率为 。
(1)Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3↑+CaCl2+2H2O
(2) CH4+H2OCO+3H2(或CH4+2H2O CO2+4H2)
(3)适当降低温度或吸收除去二氧化碳 13.8
(4)
(5)
(6)① < ②30%
解析试题分析:(1)在实验室NH3是用铵盐与碱共热制取的,化学反应方程式为:Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3↑+CaCl2+2H2O。(2)以天然气为原料制取氢气的化学反应方程式为CH4+H2OCO+3H2(或CH4+2H2O CO2+4H2)(3)因为该反应是个反应前后气体体积相等的放热反应。反应达到平衡后,为提高CO的转化率可以适当降低温度或吸收除去二氧化碳或增大水蒸汽的浓度等方法。用平衡三部曲来进行计算。假设起始物中,c(H2O)为xmol/L,在反应过程中 CO的转化率最小为90%,则转化的CO的最小值为0.9xmol/L,
CO(g)+ H2O(g)? CO2(g)+ H2(g)
起始浓度(mol/L) x y 0 0
变化浓度(mol/L) 0.9x 0.9x 0.9x 0.9x
平衡浓度(mol/L) 0.1x y-0.9x 0.9x 0.9x,
根据平衡常数列式:;解得因此只要二者的比值大于13.8,转化率就会超过90%.(4)当容器的容积由2L变为4L时,反应混合物个物质的浓度都是原来的一半,浓度减小,反应速率减慢,达到平衡所需要的时间延长。由于该反应是反应前后气体体积相等的反应,所以减小压强,化学平衡不发生移动。容积四原来的2倍,则达到平衡时各物质的浓度都是原平衡的1/2.画图为:
(5)工业上尿素CO(NH2)2由CO2和NH3在一定条件下合成,其化学反应方程式为(6)①因为在B点时反应达到平衡,在A点还没有达到平衡。反应是从正 反应方向开始的。在达到平衡前的任何时刻,对于任何物质V正都大于V逆。所以A点的逆反应速率v逆(CO2) <B点的正反应速率为v正(CO2)。 ②假设反应开始时c(CO2)=1mol/L,则c(NH3)=4mol/L.当达到平衡时由于CO2的转化率为60%.转化浓度为: 1mol/L×60%=0.6mol/L.根据方程式可知NH3转化浓度为1.2mol/L因此NH3的平衡转化率为(1.2mol/L÷4mol/L) ×100%=30%.
考点:考查外界条件对化学平衡移动的影响、化学方程式的书写、物质的转化率、物质混合比例的计算等。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知A、B、C、D、E、F、G、H可以发生如下图所示的转化,反应中部分生成物已略去。其中,A、G为同一主族元素的单质,B、C、H在通常情况下为气体,化合物C是一种形成酸雨的大气污染物。
请填空:
(1)写出E的两种用途 、 。
(2)反应②的离子方程式为 。
(3)反应③的化学方程式是 。
(4)反应④的离子方程式是 。
(5)写出一个由A生成H的置换反应方程式: 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
I.下列做法正确的是____________。
A.将浓硝酸保存在棕色玻璃瓶中 |
B.用镊子取出白磷并置于水中切割 |
C.把氯酸钾制氧气后的残渣倒入垃圾桶 |
D.氢气还原氧化铜实验先加热再通氢气 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
氯酸镁晶体[Mg(ClO3)2·6H2O]可用作棉花收获前脱叶剂、小麦催熟剂、除草剂、干燥剂。实验室制备少量Mg(ClO3)2的操作步骤如下:
(1)制备NaClO3晶体:在实验室里可用如图所示装置制取NaClO3。图中:a为氯气发生装置;b为NaClO3的制备装置;c为尾气吸收装置。
①装置a中反应的离子方程式为____________________________
②工业上用石灰乳代替烧碱溶液吸收尾气的原因是___________________________
③装置b中发生反应的化学方程式为3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O,请推测在加热NaClO溶液时发生反应的化学方程式:______________________________。
(2)制备氯酸镁晶体:由上述提纯制得的NaClO3和MgCl2按化学反应方程式计量数之比混合可制得Mg(ClO3)2,原理为MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl。已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:
请补充由(1)制得的NaClO3制备Mg(ClO3)2·6H2O的操作步骤:
①按计量数之比将MgCl2和NaClO3混合溶于85 ℃的热水中,加热蒸发;
②______________________;
③______________________;
④重结晶。
(3)问题讨论:①用60 ℃ Na2CO3溶液吸收Cl2也可制得NaClO3,请写出该反应的化学方程式:__________________________________________。
②制备氯酸镁晶体时最后进行重结晶操作的目的是___________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
下图1是工业上“碱法烟气脱硫法” 示意图,下图2是工业上“石灰→石膏烟气脱硫法”示意图,回答:
已知:
试 剂 | Ca(OH)2 | NaOH |
价格(元/kg) | 0.36 | 2.9 |
吸收SO2的成本(元/mol) | 0.027 | 0.232 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。
(1)工业上用黄铁矿(FeS2,其中S元素为-l价)在高温下和氧气反应制备SO2:4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3,该反应中被氧化的元素是 (填元素符号)。当该反应转移2.75 mol电子时,生成的二氧化硫在标准状况下的体积为 L。
(2)实验室中用下列装置测定SO2催化氧化为SO3的转化率。(已知SO3熔点为16.8 ℃,假设气体进入装置时分别被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响。)
①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作是 。
②实验过程中,需要通入氧气。试写出一个用如图所示装置制取氧气的化学方程式 。
③当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是 。
④实验结束后,若装置D增加的质量为m g,装置E中产生白色沉淀的质量为n g,则此条件下二氧化硫的转化率是 (用含字母的代数式表示,不用化简)。
(3)某学习小组设计用如图装置验证二氧化硫的化学性质。
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为 。
②为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,取试管b中的溶液分成三份,分别进行如下实验:
方案Ⅰ:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
方案Ⅱ:向第二份溶液加入品红溶液,红色褪去
方案Ⅲ:向第三份溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
上述方案中合理的是 (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”);试管b中发生反应的离子方程式为 。
③当通入二氧化硫至试管c中溶液显中性时,该溶液中c(Na+)= (用含硫微粒浓度的代数式表示)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
请回答下列化工生产中的一些问题:
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在 的郊区(填标号)。
A.有丰富黄铁矿资源的城市 |
B.风光秀丽的旅游城市 |
C.消耗硫酸甚多的工业城市 |
D.人口稠密的文化、商业中心城市 |
沸腾炉温度/℃ | 600 | 620 | 640 |
炉渣中CuSO4的质量数/% | 9.3 | 9.2 | 9.0 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
A-G及X、Y均是中学化学常见物质,其中B、D、E、F、G在常温下为气体且B为红棕色,C是红色的金属单质。它们之间有如下转化关系(其中反应③④⑦的产物中的水已略去)。试填空
(1)B的化学式________。
(2)反应⑤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)写出反应⑦的离子方程式_____________________。
(4)写出电解X溶液的阳极反应式______________________;若电解一段时间后转移了0.2mol电子,则此时电解产生的气体在标准状况下的体积为 。
(5)写出反应④的化学方程式______________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
下图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
已知:2KMnO4+16HCl―→2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是 ( )。
选项 | 实验现象 | 解释或结论 |
A | a处变蓝,b处变 红棕色 | 氧化性:Cl2>Br2>I2 |
B | c处先变红,后褪色 | 氯气与水生成了酸性物质 |
C | d处立即褪色 | 氯气与水生成了漂白性物质 |
D | e处变红色 | 还原性:Fe2+>Cl- |
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