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【题目】氮的化合物应用广泛,但氮氧化物是重要的空气污染物,应降低其排放。

(1)用CO2和NH3可合成氮肥尿素[CO(NH3)2]

已知:①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4 (s) △H=-159.5 kJ·mol-1

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+116.5 kJ·mol-1

③H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ·mol-1

用CO2和NH3合成尿素(副产物是液态水)的热化学方程式为______________

(2)工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染:

CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H

在温度为T1和T2时,分别将0.40molCH4和1.0molNO2充入体积为1L的密闭容器中,n(CH4)随反应时间的变化如右图所示:

①根据右图判断该反应的△H________0(填“>”、“<”或“=”),理由是______________

②温度为T1时,0~10min内NO2的平均反应速率v(NO2)=__________,反应的平衡常数K=___(保留三位小数)

③该反应达到平衡后,为在提高反应速率同时提高NO2的转化率,可采取的措施有______(填标号)。

A.改用高效催化剂 B.升高温度

C.缩小容器的体积 D.增加CH4的浓度

(3)利用原电池反应可实现NO2的无害化,总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O,电解质溶液为NaOH溶液,工作一段时间后,该电池正极区附近溶液pH________(填“增大”、“减小”或“不变”),负极的电极反应式为___________________

(4)氮的一种氢化物HN3,其水溶液酸性与醋酸相似,则NaN3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________;常温下,将amol·L-1 的HN3与bmol·L-1 的Ba(OH) 2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(N3-),则该混合物溶液呈_______(填“酸”、“碱”或“中”)性,溶液中c(HN3)=_________ mol·L-1

【答案】 2NH3(g) +CO2(g)=CO(NH2)2(s)+ H2O (l) < T1<T2,T2时CH4的平衡含量高说明升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应 0.02 mol ·L-1·min-1 2.025 D 增大 2NH3-6e-+6OH-=N2 + 6H2O cNa+)>c(N3)>c(OH-)>c(H+ -b)

【解析】(1)本题考查盖斯定律的应用,目标反应是CO2+2NH3=CO(NH2)2+H2O,即①+②-③得出2NH3(g) +CO2(g)=CO(NH2)2(s)+ H2O (l) ;(2)考查影响化学平衡移动的因素、化学反应速率的计算和化学平衡常数的计算,①先达到平衡说明反应速率快,即T2>T1,随着温度的升高,甲烷的物质的量增加,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,即正反应方向△H<0;②前10s,消耗甲烷的物质的量为(0.4-0.3)mol=0.1mol,即消耗NO2的物质的量为2×0.1mol=0.2mol,根据化学反应速率的表达式,v(NO2)=0.2/(1×10)mol/(L·min)=0.02 mol/(L·min), CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)

起始(mol·L-1)0.4 1 0 0 0

变化: 0.3 0.6 0.3 0.3 0.6

平衡: 0.1 0.4 0.3 0.3 0.6 根据化学平衡常数的定义,K=[c2(H2O)×c(CO2)×c(N2)]/[c2(NO2)×C(CH4)]=(0.62×0.3×0.3)/(0.42×0.1)=2.025;③A、使用催化剂,只加快反应速率,对化学平衡无影响,故A错误;B、正反应方向是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,NO2的转化率降低,但化学反应速率加快,故B错误;C、缩小容器的体积,增大压强,平衡向逆反应方向进行,NO2的转化率降低,但反应速率加快,故C错误;D、增加CH4的浓度,平衡向正反应方向移动,NO2的转化率增大,化学反应速率加快,故D正确;(3)本题考查电极反应式的书写,正极上发生还原反应,化合价降低,应是NO2参与反应,因此正极反应式为2NO2+4H2O+8e=N2+8OH,c(OH)增大,pH增大;根据电池反应,负极反应式为2NH3-6e+6OH=N2 + 6H2O ;(4)醋酸属于弱酸,HN3也属于弱酸,因此N3发生水解反应,溶液显碱性,但水解程度微弱,即离子浓度大小顺序是 c(Na)>c(N3)>c(OH)>c(H);根据溶液显电中性,即有2c(Ba2+)+c(H)=c(OH)+c(N3),因为2c(Ba2+)=c(N3),因此c(OH)=c(H),溶液显中性;反应后溶液的溶质为Ba(N3)2和HN3,假设溶液体积为1L,则Ba(N3)2的物质的量为bmol,则HN3的物质的量(a-2b)mol,即c(HN3)=(a-2b)2mol·L-1

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【题目】用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是( )

A. 用图1所示装置蒸发FeCl3溶液制得无水FeCl3

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C. 用图3所示装置从CH3OHC2H5OH的混合物中分离出乙醇

D. 用图4所示装置从CH3COOHCH3COOC2H5的混合物中分离出乙酸乙酯

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1仪器M的名称是________

2实验室制取Cl2在通入装置A之前_______需要不需要除杂。

3实验前检査装置气密性的方法是_______________

4反应过程中Br2在装置B中与Na2CO3反应生成NaBrNaBrO3。为使装置A中产生的Br2尽可能被吸收,可采取的合理措施是_____________

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已知:锰酸钾(K2MnO4)是墨绿色晶体,其水溶液呈深绿色,这是锰酸根离子(MnO42-)在水溶液中的特征颜色,在强碱性溶液中能稳定存在;在酸性、中性和弱碱性环境下,MnO42-会发生自身氧化还原反应,生成MnO4-和MnO2

回答下列问题:

(1)KOH的电子式为______,煅烧KOH和软锰矿的混合物应放在_______中加热(填标号)。

a.烧杯 b.瓷坩埚 c.蒸发皿 d.铁坩埚

(2)调节溶液pH过程中,所得氧化产物与还原产物的物质的量之比为______

(3)趁热过滤的目的是_______________________________

(4)已知20℃时K2SO4、KCl、CH3COOK的溶解度分别为11.1g、34g、217g,则从理论上分析,选用下列酸中__________(填标号),得到的高锰酸钾晶体纯度更高。

a.稀硫酸 b.浓盐酸 c.醋酸 d.稀盐酸

(5)产品中KMnO4的定量分析:

①配制浓度为0.1250mg·mL-1的KMnO4标准溶液100mL。

②将上述溶液稀释为浓度分别为2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0(单位:mg·L-1)的溶液,分别测定不同浓度溶液对光的吸收程度,并将测定结果绘制成曲线如下。

③称取KMnO4样品(不含K2MnO4)0.1250g按步骤①配得产品溶液1000mL,取10mL稀释至100mL,然后按步骤②的方法进行测定,两次测定所得的吸光度分别为0.149、0.151,则样品中KMnO4的质量分数为____

(6)酸性KMnO4溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式为_______________________

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【题目】Ⅰ、依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)═Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示,

(1)电极X的材料是________________

电解质溶液Y是_________________

(2)银电极为电池的______极,发生的电极反应为____________;X电极上发生的电极反应为________________

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Ⅱ、在一密闭容器中发生反应N2+3H22NH3,正反应为放热反应,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示:

(1)处于平衡状态的时间段是______________(填选项)。

A.t0~t1    B.t1~t2  C.t2~t3

D.t3~t4 E.t4~t5 F.t5~t6

(2)t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是

t1时刻__________;t3时刻_______;t4时刻_______

A.增大压强 B.减小压强 C.升高温度

D.降低温度 E.加催化剂 F.充入氮气

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A.t0~t1  B.t2~t3  C.t3~t4  D.t5~t6

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(5)合成氨反应起始只投氮气和氢气,一定条件下,反应达到化学平衡状态时,测得混合气体中氨气的体积分数为20%,则反应后与反应前的混合气体体积之比为_________

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【题目】化学与生产、生活息息相关,下列叙述错误的是(  )

A. 次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌

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C. 大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素

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【题目】NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列叙述不正确的是

A. 60g SiO2晶体含4NA个σ键

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D. CO和N2是等电子体,标况下22.4L的CO气体与1molN2所含的电子数相等

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【题目】下列说法正确的是

A.通式相同的不同物质一定属于同系物

B.完全燃烧某有机物,生成CO2 H2O 的物质的量之比为1 1,该有机物只可能是烯烃或环烷烃

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