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氮的固定对工农业及人类生存具有重大意义。 Ⅰ.合成氨是最重要的人工固氮:N2(g...

氮的固定对工农业及人类生存具有重大意义。

.合成氨是最重要的人工固氮:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。

(1)下列关于该反应的说法中,正确的是         

A.H>0,S>0         B.H>0,S<0

C.H<0,S>0         D.H<0,S<0

(2) —定温度下,在容积为1L的密闭容器中,加入ImolN2和3molH2,反应达到平衡时H2的转化率为60%,则此条件下反应的平衡常数K=        (此处不要求写单位);保持容器体积不变,再向容器中加入lmolN2,3molH2反应达到平衡时,氢气的转化率将            (填“增大”、“减小”或“不变”)

(3)标准状况下,若将22.4mL的氨气通入100mLpH为2的盐酸中.则溶液中各离子浓度的顺序由大到小为                          

(4)将氨气通入盛有CaSO4悬浊液的沉淀池中,再通入适量的CO2气体,充分反应后,过滤所得滤液为(NH4)2SO4溶液,该过程的化学方程式为                    

II.随着研究的不断深入,科学家发明了越來越多有关氮的固定方法。

(5)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现常压、570高温的电解法合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如下,阴极的电极反应式为                                      

(6)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:

2N2(g)+6H2O(I) 4NH3(g)+3O2(g),则其反应热H=             (已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92.4kJ·mol-1;2H2(g)+O2(g) 2H2O(I)  H=-571.6kJ·mol-1)

 

(1)D (2分)(2))25/12 (或2.08) (2分);增大(2分) (3)c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) (2分) (4)CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4 (2 分) (5)N2+6e-+6H+ = 2NH3 (2 分)(6)+1530.0kJ·mol-1 (2分) 【解析】 试题分析:(1)B.此反应为放热反应,且向体积减小的方向进行,△H>0,且是熵境故D正确;A.△S>0,故A正确;(2)1molNH3和10-3molHCl反应生成NH4Cl,溶液中氯化铵物质的量为10-3mol,一水合氨物质的量1-0.001=0.999mol;所以溶液中离子浓度大小为:c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+); (2)K==25/12; 保持容器体积不变,再向容器中加入lmolN2,3molH2反应达到平衡时,平衡向正方向进行,氢气的转化率将增大; (3)1molNH3和10-3molHCl反应生成NH4Cl,溶液中氯化铵物质的量为10-3mol,一水合氨物质的量 (4)将氨气通入盛有CaSO4悬浊液的沉淀池中,再通入足量的CO2,过滤后即可得到(NH4)2SO4.沉淀为CaCO3,说明CaCO3更难溶,CaSO4与CaCO3的构成类型相同为AB型,相同类型溶解度越小,溶度积越小,故Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3),该过程的化学方程式为:CaSO4+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4; (5)电解池中氮气在阴极得电子生成氨气,其电极方程式为:N2+6e-+6H+=2NH3; (6)已知:①N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1, ②2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1, 由盖斯定律:①×2-②×3得2N2(g)+6H2O(l)⇌4NH3(g)+3O2(g), △H=(-92.4kJ•mol-1)×2-(-571.6kJ•mol-1)×3=+1530 kJ•mol-1。 考点:考查平衡常数的应用、合成氨反应的条件选择、影响化学平衡的因素、电解原理的应用、盖斯定律的应用等。  
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考点分析:
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常用于印染工业的连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,可溶于水,但不溶于甲醇,其固体受热、遇水都会发生反应放出大量的热,甚至引起燃烧,工业制备流程如下:

请回答下列问题:

(1)保险粉应如何保存?                        (填一个注意事项)。

(2)由锌块制备锌粉的目的是            ;向液锌中鼓入M气体,使液态锌雾化,冷却得到粒度约为180μm(1m=106μm)的锌粉.鼓入气体M为常见的双原子单质分子,则M的化学式为            ;分散系A为             (填“溶液”“胶体”或“悬浊液”)

(3)流程的化学方程式为                     

(4)流程的分离方法步骤为            、洗涤、干燥,其中洗涤所用试剂是           ;实验室加入NaCl固体的作用是             

(5)保险粉可以用于除去废水中的重铬酸根离子(Cr2O72-被转化为Cr3+,S2O42-被转化为SO42-),这是目前除去酸性废水中重铬酸根离子的有效方法之一,写出该反应的离子方程式                    

(6)保险粉在空气中容易吸收氧气而发生氧化。其方程式为:

2Na2S2O4+O2+H2O=4NaHSO32Na2S2O4+O2+H2O==4NaHSO3+NaHSO4

若在此条件下NaHSO3不会被氧化,请设计实验证明氧化时发生的反应是                  

 

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三氯化磷(PCl3)是一种用于有机合成的重要催化剂。实验室常用红磷与干燥的Cl2制取PCl3,装置如图所示。

已知:红磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5。PCl3遇O2会生成POCl3(三氯   氧磷), POCl3溶于PCl3,PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl。PCl3、POCl3的熔沸点见下表。

物质

熔点/

沸点/

PCl3

-112

75.5

POCl3

2

105.3

请答下面问题:

(1)玻璃管之间的连接需要用到胶皮管,连接的方法是:先把          ,然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管。

(2)B中所盛试剂是       ,F中碱石灰的作用是       

(3)实验时,检查装置气密性后,向D装置的曲颈瓶中加入红磷,打开K3通入干燥的CO2,一段时间后,关闭K3,加热曲颈瓶至上部有黄色升华物出现时通入氯气,反应立即进行。通干燥CO2的作用是            C装置中的K1 K2的设计也出于类似的目的,为了达到这—实验目的,实验时与K1、K2有关的操作是                  

(4)实验制得的粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入红磷加热除去PCl5后,通过      (填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3

(5)通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数:

迅速称取1.00g产品,加水反应后配成250mL溶液:

取以上溶液25.00mL,向其中加入10.00mL0.1000mol/L碘水(足量),充分反应;

所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000 mol/L的Na2S2O3溶液滴定;

重复操作,平均消耗0.1000 mol/L Na2S2O3溶液8.00mL.

己知:H3PO3+I2+H2O=H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,根据上述数据,假设测定过程中没有其他反应,该产品中PCl3的质量分数为              

 

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图为KNO3和NaCl的溶解度曲线,请回答下列问题:

(1)20时, KNO3的溶解度为             

(2)a点处KNO3和NaCl两种溶液中溶质的质量分数           (填“相等”或“不相等”)

(3)若固体KNO3中混有的少量NaCl,可采用        (填“蒸发结晶”或“降温结晶“)的方法提纯。

(4)40时,将35.0gNaCl溶于100g水中,降温至0时,可析出晶体           g。

 

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NA阿伏伽德罗常数的值。己知反应

(1)CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) H1=a kJ/mol

(2)CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)   H2=b kJ/mol,其它数据如表:

化学键

C═O

O═O

C-H

O-H

键能kJ·mol-1

798

x

413

463

下列说法正确的是

A.上表中 x=(1796+b)/2

B.H2O(g)═H2O(l)  S<0,H═(a-b )kJ/mol

C.当有4NA个C-H键断裂时,该反应放出热量一定为a kJ

D.利用反应(1)设计的原电池电解精炼铜时,当负极输出0.2NA个电子时,电解槽的阳极质量一定减轻6.4g

 

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常温下,CaSO4[Ksp(CaSO4)=9×10-6] 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。列说法正确的是

A.在任何溶液中,c(Ca2+)·c(SO42-)均相等

B.d点溶液通过蒸发可以变到c点

C.b点对应的Ksp大于a点对应的Ksp

D.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c(SO42-)一定于3×10-3 mol·L-1

 

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