(Ⅰ)氮是地球上含量豐富的一種元素,其單質(zhì)及化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用.
(1)一定溫度下,在1L容積恒定的密閉容器中充入2mol N2和8mol H2并發(fā)生反應(yīng).10min達(dá)平衡,測(cè)得氨氣的濃度為0.4mol/L,此時(shí)氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為
 

(2)如圖是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反應(yīng)生成1mol CO2(g)和1mol NO(g)過(guò)程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
 

(3)NH3(g)燃燒的方程式:4NH3(g)+7O2(g)═4NO2(g)+6H2O(l),
已知:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-483.6kJ/mol
N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.8kJ/mol
N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.0kJ/mol
請(qǐng)計(jì)算NH3(g)的燃燒熱
 

(4)將一定量的氨基甲酸銨固體置于某容積恒定的真空容器中,發(fā)生反應(yīng):
H2NCOONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g)在不同溫度下,該反應(yīng)平衡狀態(tài)部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)表.下列說(shuō)法正確的是
 

溫度 平衡濃度/(mol L-1
c(NH3 c(CO2
T1 0.1
T2 0.1
A.若T2>T1,則該反應(yīng)的△H<0
B.向容器中充入N2,H2NCOONH4質(zhì)量增加
C.NH3體積分?jǐn)?shù)不變時(shí),說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡
D.T1、T2時(shí),H2NCOONH4轉(zhuǎn)化的△n(T2)=2△n(T1
(Ⅱ)海水資源的利用具有廣闊前景.海水中主要離子的含量如下:
成分 含量/(mg L-1 成分 含量/(mg L-1
Cl- 18980 Ca2+ 400
Na+ 10560 HCO3- 142
SO42- 2560 Br- 64
Mg2+ 1272
電滲析法淡化海水示意圖如圖所示,其中陰(陽(yáng))離子交換膜僅允許陰(陽(yáng))離子通過(guò).
(1)陽(yáng)極主要電極反應(yīng)式是
 

(2)在陰極附近產(chǎn)生少量白色沉淀,其成分有
 
和CaCO3,生成CaCO3的離子方程式是
 

(3)淡水的出口為
 
(填“a”、“b”或“c”).
考點(diǎn):化學(xué)平衡的影響因素,用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,電解原理
專(zhuān)題:基本概念與基本理論
分析:Ⅰ.(1)根據(jù)起始和轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算;
(2)根據(jù)圖示計(jì)算出反應(yīng)熱;
(3)根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算;
(4)根據(jù)化學(xué)平衡的特征進(jìn)行判斷;
Ⅱ.依據(jù)電滲析法淡化海水示意圖分析,陰(陽(yáng))離子交換膜僅允許陰(陽(yáng))離子通過(guò).所以陽(yáng)極上是陰離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng),海水中的氯離子失電子生成氯氣;陰極是氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng),陰極附近氫氧根離子濃度增大,和鎂離子生成氫氧化鎂沉淀;海水中含有碳酸氫根離子、鈣離子,氫氧根離子和碳酸氫根離子反應(yīng)生成碳酸根離子與鈣離子生成白色沉淀碳酸鈣;在電滲析法淡化海水示意圖中陰離子移向陽(yáng)極,陽(yáng)離子移向陰極,所以水在b處流出.
解答: 解:Ⅰ.起始:n(氮?dú)猓?2mol,平衡時(shí):n(氨氣)=0.4mol/L×1L=0.4mol,則轉(zhuǎn)化的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為:0.4mol÷2=0.2mol,故氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為:
0.2mol
2mol
×100%=10%,
故答案為:10%;
(2)△H=134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol,故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234KJ/mol,
故答案為:NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234KJ/mol;
(3)NH3(g)燃燒的方程式為4NH3(g)+7O2(g)═4NO2(g)+6H2O(l),已知:
Ⅰ、2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-483.6kJ/mol
Ⅱ、N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.8kJ/mol
Ⅲ、N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.0kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,Ⅱ×2-Ⅲ×2+Ⅰ×3得:4NH3(g)+7O2(g)═4NO2(g)+6H2O(l),△H=2×67.8kJ/mol-2×(-92.0kJ/mol)+3×(-483.6kJ/mol)=-1131.2kJ/mol,故氨氣的燃燒熱為
1131.2kJ/mol
4
=282.8kJ/mol,
故答案為:282.8kJ/mol;
(4)A.物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故平衡時(shí),氨氣的濃度n(T1)=0.1mol L-1,n(T2)=0.2mol L-1,升高溫度,氨氣的濃度增大,平衡正向移動(dòng),說(shuō)明正反應(yīng)是放熱,△H>0,故A錯(cuò)誤;
B.恒容,加入氮?dú),?duì)平衡不產(chǎn)生影響,故B錯(cuò)誤;
C.氨氣與二氧化碳的體積比是定值,故C錯(cuò)誤;
D.物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故平衡時(shí),氨氣的濃度n(T1)=0.1mol L-1,n(T2)=0.2mol L-1,故H2NCOONH4轉(zhuǎn)化的△n(T2)=2△n(T1),故D正確,
故答案為:D;
Ⅱ.依據(jù)電滲析法淡化海水示意圖分析,陰(陽(yáng))離子交換膜僅允許陰(陽(yáng))離子通過(guò).所以陽(yáng)極上是陰離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng),海水中的氯離子失電子生成氯氣;陰極是氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng),陰極附近氫氧根離子濃度增大,和鎂離子生成氫氧化鎂沉淀;海水中含有碳酸氫根離子、鈣離子,氫氧根離子和碳酸氫根離子反應(yīng)生成碳酸根離子與鈣離子生成白色沉淀碳酸鈣;在電滲析法淡化海水示意圖中陰離子移向陽(yáng)極,陽(yáng)離子移向陰極,所以水在b處流出.
(1)陽(yáng)極主要電極反應(yīng)式是海水中的陰離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng),氯離子放電能力大于氫氧根離子,所以電極反應(yīng)為:2Cl--2e-=Cl2↑,
故答案為:2Cl--2e-=Cl2↑;
(2)在陰極附近產(chǎn)生少量白色沉淀,陰極是氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng),陰極附近氫氧根離子濃度增大,和鎂離子生成氫氧化鎂沉淀;海水中含有碳酸氫根離子、鈣離子,氫氧根離子和碳酸氫根離子反應(yīng)生成碳酸根離子與鈣離子生成白色沉淀碳酸鈣;生成碳酸鈣沉淀的離子方程式為:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O,
故答案為:Mg(OH)2,Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O;
(3)在電滲析法淡化海水示意圖中陰離子移向陽(yáng)極,陽(yáng)離子移向陰極,通過(guò)一段時(shí)間海水中的陰陽(yáng)離子在兩個(gè)電極放電,所以水在b處流出,故答案為:b.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡影響因素、反應(yīng)熱的計(jì)算以及海水淡化的電滲析原理,綜合性較強(qiáng),難度很大.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

25℃時(shí),將V1 mL 0.1mol/L NaOH溶液和V2 mL 0.1mol/L的CH3COOH溶液充分混合,若混合后溶液呈中性,則該混合溶液中有關(guān)粒子的濃度應(yīng)滿足的關(guān)系是(  )
A、c (Na+)=c (CH3COO-)+c (CH3COOH)
B、c (Na+)>c (CH3COO-
C、c (Na+)+c (H+)=c (CH3COO-
D、c (Na+)=c (CH3COO-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

2012年硫酸工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中二氧化硫在尾氣中的含量不得超過(guò)0.05mg/m3,可見(jiàn)硫酸工業(yè)生產(chǎn)既要考慮經(jīng)濟(jì)效益,也要考慮社會(huì)效益.
(1)在用硫鐵礦生產(chǎn)硫酸的過(guò)程中,與之無(wú)關(guān)的設(shè)備是
 

a.吸收塔   b.接觸室  c.沸騰爐  d.氧化爐
(2)為了提高SO2轉(zhuǎn)化為SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),工業(yè)上常使用適當(dāng)過(guò)量的空氣,這樣從接觸室導(dǎo)出的氣體的成分是
 

(3)在硫酸工業(yè)中,常用濃H2SO4而不用水吸收SO3是因?yàn)?div id="wutpd3x" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 
; 為了消除硫酸廠尾氣排放對(duì)環(huán)境污染,常用氨水吸收SO2,化學(xué)方程式為
 

(4)催化氧化的原料氣成分(體積分?jǐn)?shù))為:SO2  8%,O2 11%,N2 82%.壓強(qiáng)及溫度對(duì)SO2轉(zhuǎn)化率的影響如下:
0.1 0.5 1 10
400 99.2 99.6 99.7 99.9
500 93.5 96.9 97.8 99.3
600 73.7 85.8 89.5 96.4
工業(yè)上,二氧化硫催化氧化過(guò)程采用的是常壓而不是高壓,主要原因是
 
.分析上表數(shù)據(jù)可知,二氧化硫的催化氧化是放熱反應(yīng),理由是
 

(5)接觸法制硫酸的過(guò)程中,已知進(jìn)入接觸室的氣體體積組成是:SO2占8%、N2占81%、O2占11%,在一定溫度下,反應(yīng)達(dá)到平衡后總體積變?yōu)樵瓉?lái)的96.5%,則SO2轉(zhuǎn)化為SO3的百分率為
 
.該溫度條件下的平衡常數(shù)是
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

單質(zhì)硅是很重要的工業(yè)產(chǎn)品.
(1)硅用于冶煉鎂,也稱(chēng)硅熱法煉鎂.根據(jù)下列條件:
Mg(s)+
1
2
O2(g)=MgO(s)△H1=-601.8kJ/mol
Mg(s)=Mg(g)△H2=+75kJ/mol
Si(s)+O2(g)=SiO2(s)△H3=-859.4kJ/mol
則2MgO(s)+Si(s)=SiO2(s)+2Mg(g)△H=
 

Mg-NiOOH水激活電池是魚(yú)雷的常用電池,電池總反應(yīng)是:Mg+2NiOOH+2H2O═Mg(OH)2+2Ni(OH)2,寫(xiě)出電池正極的電極反應(yīng)式
 

(2)制備多晶硅(硅單質(zhì)的一種)的副產(chǎn)物主要是SiCl4,SiCl4對(duì)環(huán)境污染很大,遇水強(qiáng)烈水解,放出大量的熱.研究人員利用SiCl4和鋇礦粉(主要成分為BaCO3,且含有Fe3+、Mg2+等離子)制備BaCl2?2H2O和SiO2等物質(zhì).工藝流程如下:

已知:25℃Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11
通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol/L時(shí),沉淀就達(dá)完全.
回答下列問(wèn)題:
①SiCl4發(fā)生水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

②若加鋇礦粉調(diào)節(jié)pH=3時(shí),溶液中c(Fe3+)=
 

③若用10噸含78% BaCO3的鋇礦粉,最終得到8.4噸BaCl2?2H2O(M=244g/mol),則產(chǎn)率為
 

④濾渣C能分別溶于濃度均為3mol/L的NH4Cl溶液和CH3COONH4溶液(中性).請(qǐng)結(jié)合平衡原理和必要的文字解釋濾渣C能溶于3mol/L的NH4Cl溶液的原因
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

長(zhǎng)期以來(lái),人們一直認(rèn)為氟的含氧酸不存在,自1971年美國(guó)科學(xué)家用F2通過(guò)細(xì)冰末獲得HFO以來(lái),對(duì)HFO的研究引起了充分重視.
(1)HFO的化學(xué)名稱(chēng)為
 

(2)HFO能與水發(fā)生反應(yīng):HFO+H2O=HF+H2O2,其中氧化劑是
 
;
(3)寫(xiě)出F2與水發(fā)生發(fā)應(yīng)的化學(xué)方程式,并用雙線橋法標(biāo)出該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列實(shí)驗(yàn)方案合理的是( 。
A、向沸騰的NaOH稀溶液中滴加FeCl3飽和溶液,以制備Fe(OH)3膠體
B、測(cè)定工業(yè)燒堿的含量(含雜質(zhì)碳酸鈉)可稱(chēng)取一定量樣品放人錐形瓶中,加適量水溶解,再加入稍過(guò)量氯化鋇溶液,用酚酞作指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)濃度的鹽酸滴定
C、用分液漏斗分離苯與硝基苯
D、除去氯化鐵酸性溶液中的氯化亞鐵:加入適量的過(guò)氧化氫水溶液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表,下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的是( 。
弱酸 CH3COOH HCN H2CO3
電離平衡常數(shù)
(25℃)
Ka=1.8×10-5 Ka=4.9×10-10 Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
A、CN-+H2O+CO2=HCN+HCO3-
B、2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+H2O+CO2
C、中和等體積、等pH的CH3COOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者
D、等體積、等濃度的CH3COONa和NaCN溶液中所含離子總數(shù)前者小于后者

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

實(shí)驗(yàn)是研究化學(xué)的基礎(chǔ),下圖中所示的實(shí)驗(yàn)方法、裝置或操作完全正確的是( 。
A、
檢查氣密性
B、
吸收HCl
C、
制取Fe(OH)2沉淀
D、
稀釋濃H2SO4

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

關(guān)于下列圖示的說(shuō)法中正確的(  )
A、圖①中,若A為濃鹽酸,B為MnO2,C中盛石蕊試液,則C中溶液先變紅后褪色
B、圖②制備乙酸乙酯
C、圖③證明鐵生銹與空氣有關(guān)
D、圖④兩個(gè)裝置中通過(guò)導(dǎo)線的電子數(shù)相同時(shí),消耗負(fù)極材料的物質(zhì)的量也相同

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