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氨是最重要的化工产品之一,其生产方法也在逐渐改进中,各国科学家均在为提高氨的产量...

氨是最重要的化工产品之一,其生产方法也在逐渐改进中,各国科学家均在为提高氨的产量,降低能耗做各种有益的探究; 氨在工业上有广泛用途。

1)合成氨用的 H2 可以 CH4 为原料制得。已知相关的化学键键能数据如下:

 

CH4(g) H2O(g)反应生成 CO(g) H2(g)的热化学方程式           

2)近年有人将电磁场直接加在氮气与氢气反应的容器内,在较低的温度和压强条件下合成氨,获得了 较好的产率。从化学反应本质角度分析,电磁场对合成氨反应的作用是     

3)在 425℃、A12O3 作催化剂,甲醇与氨气反应可以制得(CH3)2NH(CH3)2NH 显弱碱性,与盐酸反应 生成(CH3)2NH2Cl ,溶液中各离子浓度由小到大的顺序为           

4)直接供氨式碱性燃料电池的电池反应式 4NH3 + 3O2 = 2N2+ 6H2O,负极电极反应式为     

5)如下图,采用 NH3 作还原剂,烟气以一定的流速通过两种不同催化剂,测量逸出气体中氮氧化物含 量,从而确定烟气脱氮率,反应原理为:NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。(注:脱氮率即氮氧化物转化率)

①对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB) 可以表示平衡常数(记作 KP),则上述反应的 KP=_______。

②以下说法正确的是________。

A.上述反应的正反应为吸热反应。

B.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响。

C.催化剂①、②分别适合于 250℃和 450℃左右脱氮

D.曲线①、②最高点表示此时平衡转化率最高

6)氨气制取尿素[CO(NH2)2]的合成塔中发生反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)。下图 为合成塔中不同氨碳比 a [n(NH3)/n(CO2)] 和水碳比 b [n(H2O)/n(CO2)]时二氧化碳转化率(x%)。b 宜控制在__________(填序号)范围内

A0.60.7    B11.1    C1.51.6

a 宜控制在 4.0 左右,理由是___________。

7)氨氧化法制硝酸工业中,可用尿素溶液除去尾气中氮氧化物(NO NO2)。尾气中的 NONO2 水反应生成亚硝酸,亚硝酸再与尿素反应生成对大气无污染的气体。1 mol 尿素能吸收工业尾气中氮氧化 物(假设 NONO2 体积比为 1:1)的质量为         g

 

(1)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+194kJ·mol—1 (2)在电磁场的作用下氮氮叁键更容易断裂,降低了合成反应所需的能量,反应容易进行。 (3)c(Cl-)>c[(CH3)2NH2+]>c(H+)>c(OH-) (4)6OH-+2NH3-6e-=N2+6H2O (5)①Kp=②C (6)A(1分)氨碳比大于4.0,增大氨气的量CO2转化率增加不大,提高了生产成本;氨碳比小于 4.0,CO2的转化率较低。(1分)(7)76(1分) 【解析】 试题分析:(1)反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,则根据化学键可知△H=(4×413+2×463-1076-3×436)kJ/mol=+194kJ/mol,则反应的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+194kJ·mol—1; (2)在电磁场的作用下氮氮叁键更容易断裂,降低了合成反应所需的能量,反应容易进行。 (3)溶液中阳离子水解,溶液显酸性,则溶液中各离子浓度由小到大的顺序为c(Cl-)>c[(CH3)2 NH2+]>c(H+)>c(OH-); (4)负极氨气失去电子,则负极电极反应式为6OH- + 2NH3-6e-=N2+6H2O; (5)①根据反应的方程式可知平衡常数Kp= ; ②A.脱氨率达到最高点之后继续升高温度,脱氨率降低,说明平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,A错误;B.反应为体积增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动,B错误;C.两种催化剂分别在250℃和450℃左右催化效率最高,说明此时催化剂的活性最大,C正确;D.图象研究的是不同催化剂在不同的温度下的活性比较,最高点为催化剂活性最大的状态,与平衡转化率无关,D错误;答案选C。 (6)氨碳比a[n(NH3)/n(CO2)]相同时,水碳比b[n(H2O)/n(CO2)]为0.6~0.7时,二氧化碳转化率最大,答案选A;氨碳比a[n(NH3)/n(CO2)]大于4.0时,增大氨气的物质的量,二氧化碳的转化率增加不大,增加了生产成本;氨碳比a[n(NH3)/n(CO2)]小于4.0时,二氧化碳的转化率较小; (7)由题目信息可知,NO、NO2二者混合物与水反应生成亚硝酸,反应方程式为NO+NO2+H2O=2HNO2;亚硝酸再与尿素反应生成CO2和N2,反应方程式为CO (NH2)2+2HNO2=CO2+2N2+3H2O,则 NO+NO2 ~2HNO2 ~CO(NH2)2 (30+46)g 1mol 1mol尿素能吸收工业尾气中氮氧化物(假设NO、NO2体积比为1:1)的质量为76g。 考点:考查反应热计算、外界条件对平衡状态的影响和有关计算  
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高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化,吸附,絮凝于一体的新型多功能水处理剂,高铁酸盐热 稳定性差。制备方法有湿法、干法两种,其原理如下表所示:

 

湿法的生产工艺如下:

回答下列问题:

1K2FeO4 Fe的化合价 ;实验室干法制备中选用的仪器是            

A.蒸发皿 B.铁坩埚 C.氧化铝坩埚 D.陶瓷坩埚

(2)在温度较高时KOHCl2反应生成的是KClO3写出在温度较高时KOHCl2反应的化学方程式

___________________;

3)在溶液 I 中加入KOH 固体的目的是            

A.使 KClO3 转化为 KClO

B.为下一步反应提供碱性的环境

CKOH 固体溶解放热,有利于提高反应速率

D.与溶液 I 中过量的 Cl2 继续反应,生成更多的 KClO

4)向次氯酸钾强碱浓溶液中加入 90% FeNO33,发生反应的离子方程式为:

Fe3+3OH═Fe(OH)3;②                 

5)用异丙醇代替蒸馏水洗涤湿产品,除能洗去杂质外,其优点有       

6)如何判断 K2FeO4 晶体已经洗涤干净            

7)高铁酸钾(K2FeO4)作为水处理剂的优点之一是能除去悬浮杂质,配平该反应的离子方程式:

____FeO42+       H2O=       FeOH3(胶体)+       O2↑+        

 

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某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验.

 

(1)气体发生装置中反应的化学方程式是           

(2)实验室常用排饱和食盐水的方法来收集 Cl2,试用化学平衡原理加以解释            .

以下甲学生对 Cl2 FeCl2 KSCN 混合溶液的反应进行实验探究。

(3)A 中溶液变红的原因是

(4)为了探究现象 II 的原因,甲同学进行如下实验。

①取 A 中黄色溶液于试管中,加入 NaOH 溶液,有红褐色沉淀生成,则溶液中一定存在          

②取 A 中黄色溶液于试管中,加入过量的 KSCN 溶液,最终得到红色溶液。

甲同学的实验证明产生现象Ⅱ的原因是 SCN Cl2发生了反应。

(5)甲同学猜想 SCN可能被 Cl2氧化了,他又进行了如下研究。

资料显示:SCN的电子式为

①甲同学认为 SCN中碳元素没有被氧化,理由是       

②取A中黄色溶液于试管中,加入用盐酸酸化的 BaCl2 溶液,产生白色沉淀,由此证明 SCN中被氧化的元素           (填名称)

③通过实验证明了 SCN中氮元素转化为NO3,他的实验方案是          

④若 SCNCl2反应生成CO2,写出反应离子方程式            .

 

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下列叙述中正确的是

A25℃,Cu(OH)2 在水中的溶度积比其在 Cu(NO3)2 溶液中的大

B.一定温度下,将 0.10 mol/L的氨水加水稀释,溶液中各离子浓度均减小

CH3PO2 属于一元弱酸,则 H3PO2 与过量 NaOH 溶液反应的离子方程式为:

H3PO33OHPO23-3H2O

D.常温下,NaHS 溶液中:c(H)+c(H2S)=c(S2)+c(OH)

 

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短周期主族元素 XYZRT 的原子半径与原子序数关系如下图所示。R 原子最外层电子数是电子层数的 2 倍,Y Z 能形成 Z2YZ2Y2型离子化合物,Z T 形成的化合物 Z2T 能破坏水的电离平衡。下列推断正确的是

A. 原子半径和离子半径均满足:Y<Z

B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:T<R

C. 氢化物的沸点不一定是:Y>R

D. XRYZ 四种元素组成的化合物水溶液一定显碱性

 

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锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是

A.锌电极上发生还原反应

B.电池工作一段时间后,甲池的 c(SO42)不变

C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量减少

D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡

 

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