精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】氨在工农业生产中应用广泛,可由N2H2合成NH3

1)天然气蒸汽转化法是目前获取原料气中H2的主流方法。CH4经过两步反应完全转化为H2CO2,其能量变化示意图如图:

结合图象,写出CH4通过蒸汽转化为CO2H2的热化学方程式:___

2)利用透氧膜,一步即获得N2H2,工作原理如图所示(空气中N2O2的物质的量之比按41)

①起还原作用的物质是___

②膜Ⅰ侧所得气体中=2CH4H2OO2反应的化学方程式是___

3)甲小组模拟工业合成氨在一恒温恒容的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0t1 min时达到平衡,在t2 min时改变某一条件,其反应过程如图所示,下列说法正确的是___

A.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数:K<K

B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,NH3的体积分数:φ()<φ()

C.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡的标志是混合气体的密度不再发生变化

D.t2min时改变的条件可以是向密闭容器中加N2H2的混合气

4)乙小组模拟不同条件下的合成氨反应,向容器中充入9.0molN223.0molH2,不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图。

T1T2T3由大到小的排序为___

②在T260MPa条件下,Av___(“>”“<”“=”)v,理由是___

③计算T260MPa平衡体系的平衡常数Kp=___MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,保留2位有效数字)

【答案】CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165.4 kJ·mol-1 CH4 10CH4+8H2O+O2=10CO+28H2 D T3>T2>T1 > T260MPaA点未达到平衡时的体积分数,反应正向进行 0.0430.0427(MPa)-2

【解析】

(1).结合图象可知,第一步反应的热化学方程式为①CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g) ΔH=+206.4 kJ·mol1,第二步反应的热化学方程式为②CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g) ΔH=-41.0 kJ·mol1,根据盖斯定律,由①+②得:CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g) ΔH=+165.4 kJ·mol1,故答案为:CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165.4 kJ·mol-1

(2).①结合工作原理图知,膜Ⅰ侧反应物为空气中的O2H2O,得电子生成O2H2;膜Ⅱ侧反应物为CH4O2,失去电子生成COH2,起还原作用的是CH4,故答案为:CH4

②设膜Ⅰ侧参加反应的空气中的n(N2)4 moln(O2)1 mol,则膜Ⅰ侧所得气体中n(N2)4 moln(H2)8 mol,膜Ⅰ侧的还原反应为O24e=2O2H2O2e===H2O2,则n(O2)反应1 moln(H2O)反应8 mol,膜Ⅱ侧的氧化反应为CH4O22e=2H2CO,根据得失电子守恒,膜Ⅱ侧n(CH4)反应10 mol,故CH4H2OO2反应的化学方程式为10CH48H2OO2=10CO28H2;故答案为:10CH4+8H2O+O2=10CO+28H2

(3).温度不变,平衡常数K不变,A项错误;若t2 min时改变的条件是大量通入N2H2,则平衡时NH3的体积分数:φ()<φ()B项错误;容器恒容,且过程Ⅰ和Ⅱ中混合气体的质量不变,混合气体的密度为固定值,C项错误;t2 min时改变条件,v瞬时不变后逐渐增大至不变,则平衡正向移动,所以改变的条件是向容器中加入反应物(可以是N2H2N2H2的混合气)D项正确,故选D

(4).①合成氨反应的正反应为放热反应,温度越高平衡时NH3的体积分数越小,所以T3>T2>T1;故答案为:T3>T2>T1

②在T260 MPa条件下,A点时NH3的体积分数小于平衡时NH3的体积分数,此时反应正向进行,所以v>v,故答案为:>T260MPaA点未达到平衡时的体积分数,反应正向进行;

③结合图象知T260 MPa平衡时NH3的体积分数为60%,则平衡时φ(N2)15%φ(H2)25%Kp(60MPa×60%)2/[(60 MPa×15%)×(60 MPa×25%)3]≈0.043(MPa)2,故答案为:0.0430.0427(MPa)-2

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】曲美替尼是一种抑制黑色素瘤的新型抗癌药物,下面是合成曲美替尼中间体G的反应路线:

已知:①D分子中有26元环;

请回答:

1)化合物A的结构简式___________A生成B的反应类型___________

2)下列说法不正确的是___________

A.B既能表现碱性又能表现酸性

B.1moC在碱溶液中完全水解最多可以消耗4 molOH

C.DPOCl3的反应还会生成E的一种同分异构体

D.G的分子式为C16H18O3N4

3)写出C→D的化学方程式____________________________________________

4X是比A2个碳原子的A的同系物,写出符合下列条件的X可能的结构简式:_______________________________________________________

1H-NMR谱显示分子中有3种氢原子,②IR谱显示分子中有苯环与-NH2相连结构

5)流程中使用的DMFNN-二甲基甲酰胺结构简式为,是常用的有机溶剂。设计以甲醇和氨为主要原料制取DMF的合成路线(用流程图表示,其他无机试剂任选)_____________

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】20届中国国际工业博览会上,华东师范大学带来的一种锌十碘新型安全动力电池亮相工博会高校展区。该新型安全动力电池无污染、高安全、长寿命且具有合适的充电时间,可以应用于日常生活、交通出行等各个领域。已知该电池的工作原理如图所示。下列有关说法正确的是(

A.正极反应式为I3--2e-=3I-

B.6.5gZn溶解时,电解质溶液中有0.2mol电子移动

C.转移1mol电子时,有1molZn2+从左池移向右池

D.回流通道可以减缓电池两室的压差,避免电池受损

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】滴定法是解决化学分析问题的常用方法。滴定的方法有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定、络合滴定等。

I.如图为某浓度的NaOH溶液滴定10.00mL一定浓度的盐酸的示意图。根据图像

(1)HCl溶液的浓度是__________NaOH溶液的浓度是_______

(2)x=________

(3)若向20mL稀氨水中逐滴加入等浓度的盐酸,则下列变化趋势正确的是________(填字母)

ΙΙ.氧化还原滴定实验与中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)

(4)人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg/cm3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度,抽取血样20.00mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020mol/L KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00mL KMnO4溶液。

滴定的实验数据如下所示:

实验编号

待测血液的体积/mL

滴入KMnO4溶液的体积/mL

1

20.00

11.95

2

20.00

13.00

3

20.00

12.05

①滴定时,盛放高锰酸钾溶液的仪器名称为_________确定反应达到终点的现象_____________

②草酸跟酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为:2MnO42-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O,根据所给数据计算血液样品中Ca2+离子的浓度为__________mg/cm3

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某研究性学习小组利用以下装置电解饱和食盐水,同时测定电解时产生的氢气的体积和检验氯气的氧化性。

(1)所选仪器连接时,各接口的顺序是(填各接口的代号字母)A _______________B_________________________

(2)实验时用石墨和铁为电极,则铁电极接电源的_____极,所发生的电极反应式为_____

(3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况) 5.60 mL,电解后溶液的体积恰好为 50.0 mL,则溶液中 OH的浓度为_____

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】氯化铵俗称卤砂,主要用于干电池、化肥等。某化学研究小组设计如图实验制备卤砂并进行元素测定。

.实验室制备卤砂所需的装置如图所示,装置可重复选用。

1)装置接口连接顺序是___→ab←___

2C装置的作用是___D装置盛装的物质是___

3)写出用上述装置制备氨气的一组试剂:___

.测定卤砂中Cl元素和N元素的质量之比。

该研究小组准确称取ag卤砂,与足量氧化铜混合加热,充分反应后把气体产物按如图装置进行实验。收集装置收集到的气体为空气中含量最多的气体,其体积换算成标准状况下的体积为VL,碱石灰增重bg

4E装置内的试剂为___,卤砂与氧化铜混合加热反应的化学方程式为___

5)卤砂中Cl元素和N元素的质量之比为___(用含bV的式子表示)

6)为了测定卤砂中氯元素的质量,他们设计的实验方案是将ag卤砂完全溶解于水,加入过量AgNO3溶液,然后测定生成沉淀的质量。请你评价该方案是否合理,并说明理由:___

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】以低品位红土镍矿(主要成分可表示为,含有少量)为原料制备纳米级的工艺流程如下:

已知氢氧化物的参数如下表:

氢氧化物

溶度积

开始沉淀

完全沉淀

4.1

5.5

2.2

3.5

6.7

9.5

9.4

12.4

回答下列问题:

1滤渣Ⅰ的主要成分是______(填化学式)。

2)常温下,调的目的是______。当时,溶液中=______

3)写出除铜镍过程发生反应的离子方程式为______________除钙过程反应温度不宜超过的原因_________________________

4滤液中溶质的主要成分为________________,获取该物质晶体的具体实验操作为__________

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】现有室温下浓度均为的几种溶液①盐酸、②硫酸、③醋酸、④氯化铵、⑤氨水、⑥NaOH溶液,回答下列问题:

1将③、⑥混合后,若溶液呈中性,则消耗两溶液的体积为③______⑥(填>=<),溶液中的离子浓度由大到小的顺序为________________

2将等体积的①、⑤混合,则溶液的pH______7(填>=<),用离子方程式说明其原因____________________

3向相同体积的①、②、③溶液中分别加入相同的且足量的锌粒,反应的初始速率由快到慢的顺序为_____________,最终产生总量的关系为__________

4向相同体积的①、③溶液中分别加入相同浓度、相同体积的溶液,充分混合后,混合液的pH大小关系为①______③(填>=<)。

5若将等体积的⑤、⑥溶液加热至相同温度后,溶液的pH⑤_______⑥(填>=<)。

6将等体积的②、⑤混合,则溶液中浓度最大的离子是______________

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是

A. 水电离的c(H+)=1×10-13mol/L 的溶液中:K+、Na+、SiO32-、SO42-

B. 1.0mol/LCH3COOH溶液:K+、Fe3+、NO3-、Cl-

C. c(OH-):c(H+)=1×1012的溶液: NH4+、Ca2+、Cl-、K+

D. 滴入酚酞试剂不变色的溶液:Na+、CO32-、NO3-、SO32-

查看答案和解析>>

同步练习册答案