【题目】氨在化肥生产、贮氢及燃煤烟气脱硫脱硝等领域用途非常广泛。
(1)尿素[CO(NH2)2]与氰酸铵(NH4CNO)互为___________;(选填:“同一物质”或“同系物”或“同分异构体”)氰酸铵属于_______化合物(选填:“离子”或“共价”)。
(2)液氨是一种贮氢材料,已知:断开1mol共价键吸收的能量数据如表
共价键 | H—H | N—H | N≡N |
kJ·mol-1 | 436 | 390.8 | 946 |
则合成氨反应:N2(g) + 3H2 (g)= 2NH3(g) ,生成2mol氨气放出 _________kJ热量,若1molN2与3molH2在一定条件下反应,达到平衡时放出36.32kJ热量,则此时NH3所占的体积分数为______ 。如图装置通直流电,液氨可电解释放氢气,该过程中能量转化方式为由电能转化为_____能。
(3)氨气可作为脱硝剂,在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3,在一定条件下发生反应:6NO(g) + 4NH3(g) 5N2(g) +6H2O(g)。
①能说明该反应已达到平衡状态的标志是_______(不定项选择)。
a.反应速率4v ( NH3) =5v ( N2)
b.容器内压强不再随时间而发生变化
c.容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化
d.容器内n(NO)∶n(NH3)∶n(N2)∶n(H2O) = 6∶4∶5∶6
②某次实验中测得容器内NO及N2的物质的量随时间变化如图所示,图中v (正)与v (逆)相等的点为_________(选填字母)。
【答案】同分异构体 离子 90.8 25% 化学 bc cd
【解析】
(1)根据同分异构体的概念判断;
(2)反应N2(g) + 3H2 (g)= 2NH3(g)的反应热=反应物总键能-生成物总键能;若1molN2与3molH2在一定条件下反应,达到平衡时放出36.32kJ热量,列“三段式”计算;图1装置为电解装置,电解是电能转化为化学能;
(3)①根据反应平衡时v(正)与v(逆)相等判断;
②达到平衡时v(正)与v(逆)相等。
(1)尿素[CO(NH2)2]与氰酸铵(NH4CNO)的分子式相同,但结构不同,所以互为同分异构体;氰酸铵属于盐,是离子化合物。故答案为:同分异构体;离子;
(2)反应N2(g) + 3H2 (g)= 2NH3(g)的反应热=反应物总键能-生成物总键能=(946+4363-390.86)kJmol-1=-90.8 kJmol-1,则生成2mol氨气放出90.8kJ热量;若1molN2与3molH2在一定条件下反应,达到平衡时放出36.32kJ热量,则生成氨气=0.8mol,有:
N2(g) + 3H2 (g)= 2NH3(g)
起始1mol 3mol 0mol
转化 0.4mol 1.2mol 0.8mol
平衡0.6mol 1.8mol 0.8mol
此时NH3所占的体积分数为100%=25%;图1装置为电解装置,电解是电能转化为化学能;故答案为:90.8;25%;化学;
(3) ①a.该反应达到平衡状态时,5v(NH3)正=4v(N2)逆,该选项没有标明正逆反应且比例错误,故a错误;
b.该反应是一个反应前后气体体积增大的可逆反应,当反应达到平衡状态时,容器内压强不随时间的变化而变化,所以能判断反应达到平衡状态,故b正确;
c.容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化说明浓度不在改变,故c正确;
d.各物质的物质的量之比为6:4:5:6,不能说明正逆反应速率相等或者浓度不变,故d错误;
故选bc;
②达到平衡时v(正)与v(逆)相等,cd点物质的量不再改变,故答案为:cd。
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【题目】已知:①298K时K(HF)=3.5×10-4,Ksp(CaF2)=1.8×10-7
②HF(aq)H+(aq)+F-(aq)△H<0
根据以上已知信息判断下列说法正确的是( )
A. 298K时,加蒸馏水稀释HF溶液, 保持不变
B. 308K时,HF的电离常数Ka>3.5×10-4
C. 298K时,向饱和CaF2溶液中加入少量CaCl2,Ksp(CaF2)会减小
D. 2HF(aq)+Ca2+(aq)CaF2(s)+2H+(aq)K≈0.68
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【题目】某校化学课外研究小组为验证浓硫酸与金属Zn反应产生的气体中含SO2和H2,进行了下列实验活动:
(1)在装入药品前,甲同学需检查装置_____。
(2)填写下表中的实验现象:_____。
装置 | B | F | G |
实验现象 |
(3)装置C的作用是_____,写出装置C中发生反应的离子方程式_____。
(4)装置D的作用是_____。
(5)SO2是大气污染物之一,也是某工业生产中的主要尾气之一。某校兴趣小组欲采用下列方案测定此工业尾气中的SO2的含量。
通过的尾气体积为VL(已换算成标准状况)时,该尾气中SO2含量(体积分数)为_____(用含有V、m的代数式表示)。
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【题目】某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液,经测定NaClO与NaClO3的物质的量之比为1:3,则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为
A.3:11B.11:3C.1:4D.4:1
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【题目】过氧化氢一定条件下可发生分解:2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g),其能量变化如下图所示,下列说法正确的是
A.该分解反应为吸热反应
B.2molH2O2具有的能量小于2molH2O和1molO2所具有的总能量
C.加入MnO2或FeCl3均可提高该分解反应的速率
D.其他条件相同时,H2O2溶液的浓度越大,其分解速率越慢
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【题目】CH4既是一种重要的能源,也是一种重要的化工原料。
(1)甲烷的结构式为________
(2)甲烷高温分解生成氢气和碳。在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧,其目的是_________。
(3)以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池,其工作原理下图所示,则通入a气体的电极名称为_____,通入b气体的电极反应式_______.(质子交换膜只允许H+通过)
(4)在一定温度和催化剂作用下,CH4与CO2可直接转化成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。
①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如下图所示,则该反应的最佳温度应控制在_________左右。
②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜(CuAlO2,难溶物)。将CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,其离子方程式为_________
(5)CH4还原法是处理NOx气体的一种方法。已知一定条件下CH4与NOx反应转化为N2和CO2,若标准状况下8.96LCH4可处理22.4LNOx,则x值为________.
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【题目】铝热反应是铝的一个重要性质,该性质用途十分广泛。 “铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。已知:Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下:
物质 | Al | Al2O3 | Fe | Fe2O3 |
熔点/℃ | 660 | 2 054 | 1 535 | 1 462 |
沸点/℃ | 2 467 | 2 980 | 2 750 | - |
I.(1)某同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是:该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理?________(填“合理”或“不合理”)。
(2)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是________,反应的离子方程式为______________________________________。
(3)实验室溶解该熔融物,在下列试剂中最适宜的试剂是________(填序号)。
A、浓硫酸 B、稀硫酸 C、稀硝酸 D、氢氧化钠溶液
Ⅱ.实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入6mol·L-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题:
(1)依题意,请写出熔融物中铁与该稀的硝酸反应的离子方程式:____________________
(2)图中OA段没有沉淀生成,此阶段发生反应的离子方程式为__________________。
(3)在BC段,沉淀的物质的量没有变化,则此阶段发生反应的离子方程式为_____________;
(4)熔融物中铝元素的物质的量为________mol。
(5)B点对应的沉淀的物质的量为______mol,A点对应的氢氧化钠溶液的体积为________mL。
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【题目】某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应_______________(用离子方程式表示)设计的原电池装置,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差 12 g,导线中通过__________mol 电子。
(2)其他条件不变,若将 CuCl2溶液换为 NH4Cl 溶液,石墨电极发生的电极反应为___________,这是由于 NH4Cl 溶液显_______________(填“酸性”、“碱性” 或“中性”)。用吸管吸出铁片附近的溶液少许置于试管中,向其中滴加少量新制饱和氯水,然后滴加几滴 KSCN 溶液,溶液变红,继续滴加过量新制饱和氯水,溶液颜色褪去,同学们对此做了多种假设,某同学的假设:“溶液中的+3 价铁被氧化为更高价态。” 如果+3 价铁被氧化为 FeO42-,写出发生反应的离子方程式___________________。
(3)其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨连成的形装置如图所示,一段时间后,在甲装置铜丝附近滴加酚酞溶液,现象是____________,电极反应为__________;乙装置中石墨(Ⅰ)为__________(填“正”、 “ 负” 、 “ 阴”或“阳”)极。
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【题目】下列有关叙述正确的是( )
A.乙二酸与乙二醇在浓硫酸的作用下可以发生酯化反应生成八元环酯
B.新制备的氢氧化铜悬浊液可以鉴别 乙醇、乙酸、乙醛
C.乙炔、乙苯、聚乙烯、乙醇、乙醛都能使酸性KMnO4褪色
D.取某卤代烃少许与氢氧化钠溶液共热,然后加硝酸银溶液,看是否有白色沉淀可以验证某卤代烃中是否含有氯元素。
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