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(原创)NH3是一种重要的化工产品,可用于生产尿素 [CO(NH2)2]、处理烟...

(原创)NH3是一种重要的化工产品,可用于生产尿素 [CO(NH2)2]、处理烟气等。

工业上合成尿素的反应:

2NH3(g)+CO2(g)满分5 manfen5.comCO(NH2)2 (l) H2O (g)   ΔH

(1) 已知合成尿素的反应分两步进行:

2NH3(g)+CO2(g)满分5 manfen5.comNH2COONH4(s)   ΔH1

NH2COONH4(s) 满分5 manfen5.com CO(NH2)2(l)+ H2O (g) ΔH2

其能量变化曲线如图1所示,则△H、△H1和△H2由小到大的顺序为__________。

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图1                                 图2

(2) 某实验小组为了模拟工业上合成尿素,在恒温恒容的真空密闭容器中充入一定量的CO2和NH3发生反应:2NH3(g)+CO2(g) 满分5 manfen5.com CO(NH2)2 (l) H2O (g) ,反应过程中混合气体中NH3的体积分数如图2所示。

①A点的逆反应速率v逆(CO2)______B点的正反应速率v正(CO2)。 (填“>”、“<”或“=”)

②下列能说明该反应达到平衡状态的是________________(填代号)。

a. NH3、CO2、H2O的分子数之比为2:1:1         b.体系的压强保持不变

c.单位时间内消耗1mol CO2同时生成2mol NH3     d.2v正(NH3) =v逆(H2O)

③对于有气体参与的反应,平衡常数Kp可用气体组分(B)的平衡分压p(B)代替该气体的物质的量浓度c(B)。实验测得体系平衡时的压强为10MPa,列式计算该反应的平衡常数Kp=_______            (提示:写出Kp的表达式再代入数据进行计算,分压=总压×体积分数)。

④L(L1、L2),X可分别代表压强或温度。右图表示L一定时,该反应CO2 (g)的平衡转化率随X的变化关系。

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X代表的物理量为__________。判断L1、L2的大小关系,并简述理由:            

烟气中的NOx必须脱除(即脱硝)后才能排放:

(3)下图是一种用NH3脱除烟气中 NO的原理。该脱硝反应中,氧化剂是       (填化学式)

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(4)利用反应8NH3+6NO2═7N2+12H2O构成原电池,也能消除烟气的排放,同时还能充分利用化学能,装置如图所示。则电极b为______极;a电极的电极反应式为        

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(1)(2)①>②bc ③0.15MPa-2 ④温度 L1>L2 该反应为正向气体分子数缩小的反应,加压强平衡正向移动,CO2的平衡转化率增大 (3)NO、O2 (4)正 2NH3-6e-+60H-=N2+3H2O 【解析】 试题分析:(1) 根据盖斯定律,ΔH=ΔH1+ΔH2<0,由图示可知,ΔH1<0,ΔH2>0,故ΔH1<ΔH<ΔH2; (2)①氨气的体积分数从50%变化为20%后体积分数保持不变,说明B点反应达到平衡状态,A点氨气体积百分含量大于B的氨气体积百分含量,说明反应正向进行达到平衡状态,A点的正反应速率大于B点的正反应速率,故v正(CO2)>v逆(CO2);②a.NH3、CO2、H2O的分子数之比为2:1:1,此时不一定是平衡状态,不正确; b.因反应物向化学计量数减少的方向进行,体系的压强保持不变时,为平衡状态,正确;c.单位时间内消耗1mol CO2同时生成2mol NH3,说明正逆反应速率相等,此时是平衡状态,正确; d.2v正(NH3) =v逆(H2O),正逆速率与化学计量数不成正比,不是平衡状态,不正确,故答案为bc;③在反应2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2 (l) + H2O (g)中NH3的体积分数由50%变为20%,说明反应前CO2与NH3是等物质的量参与反应,则假设起始时NH3和CO2均为1mol,则: 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2 (l) + H2O (g) 起始物质的量(mol) 1 1 0 变化物质的量(mol) 2n n n 平衡物质的量(mol) 1-2n 1-n n 平衡时NH3的体积分数为20%,则(1-2n)÷(1-2n+1-n+n)=0.2 解得n=3/8,此时CO2的体积分数为(1-n)÷(1-2n+1-n+n)= (1-3/8)÷(1-2×3/8+1-3/8+3/8)=0.5,则H2O(g)的体积分数为1-0.2-0.5=0.3,故Kp===0.15MPa-2;④因为随着X的递增,CO2的转化率变小,说明平衡逆向移动,结合反应原理,此反应正方向是体积减小的放热反应,则X代表的物理量为温度;该反应为正向气体分子数缩小的反应,加压强平衡正向移动,CO2的平衡转化率增大,故L1>L2;(3)图中氧气中氧元素的化合价和一氧化氮中的氮元素化合价降低,所以氧化剂是一氧化氮和氧气,化学式为NO、O2;(4)由反应6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知,反应中NO2为氧化剂,NH3为还原剂,则A为负极,B为正极,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,b为正极,a为负极,电解质溶液呈碱性,则a电极方程式为2NH3-6e-+60H-=N2+3H2O。 考点:考查化学反应热和化学电源新型电池,侧重考查学生获取信息、分析推断能力  
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考点分析:
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已知H2C2O4为二元中强酸。某化学兴趣小组为测定含Na2SO4、NaHC2O4和H2C2O4·2H2O的试样中各物质的质量分数,进行了如下实验:

①称取10.0 g试样,加水溶解,配成250 mL试样溶液

②用酸式滴定管分别量取25.00 mL试样溶液两份于锥形瓶中

③第一份溶液中加2~3滴指示剂,用0.2500 mol·L-1NaOH溶液滴定,消耗NaOH溶液20.00 mL

④第二份溶液用0.1000 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液滴定,消耗高锰酸钾溶液16.00 mL

回答下列问题:

(1)写出NaHC2O4溶液与NaOH溶液反应的离子方程式                    

(2)步骤①配制试样溶液时所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、              

(3)步骤③若滴定终点时溶液的pH=8.3,则选择的指示剂为           。若用某部分刻度模糊不清的50mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面处于如图所示的刻度处,则管内液体的体积              (填代号)

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a等于23.60mL   b等于27.60mL   c小于23.60mL   d大于27.60mL

(4)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察                  

(5)完成并配平下列离子方程式:

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(6)步骤③中,高锰酸钾溶液应装在        滴定管里;该步判断滴定终点的方法是            

(7)试样中Na2SO4的质量分数为          (保留3位有效数字)。

 

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(原创)结合下表回答下列问题(均为25℃时的数据)

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(1)上述五种酸中,酸性最强的是     (填化学式)。HCO3的电离平衡常数表达式K=         

(2)已知硼酸(H3BO3)与足量NaOH溶液发生酸碱中和反应的离子方程式为: HBO3+ OH=B(OH)4,则硼酸为   元酸,硼酸的电离方程式为                 

(3)常温下,0.01 mol·L-1的HNO2溶液加水稀释的过程中,下列各项数据增大的是            (填代号)。

①c(H+ )  ②c(NO2- )/ c(H+)  ③Ka(HNO2)

④c(H+ )/ c(HNO2)    ⑤c(OH- 满分5 manfen5.com

(4)右图描述的是醋酸与HNO2在水中的电离度与浓度关系,  其中反映醋酸的是曲线            (填“甲”或“乙”,已知:电离度=已电离的溶质分子数/原有溶质分子总数)

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(5)根据表中提供的数据可知,在溶液中能大量共存的微粒组是           (填代号)。

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(6)设计一个现象明显、操作简便的实验方案证明HNO2酸性强于碳酸(不用叙述仪器和具体操作)___________________

 

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(原创)I现有以下物质:①铁 ②稀硝酸 ③明矾 ④液氨 ⑤冰醋酸 ⑥蔗糖溶液 ⑦无水乙醇 ⑧熔融态的氢氧化钠⑨硫酸钡晶体 ⑩三氧化硫气体,回答下列问题(用相应物质序号填写):

(1)可以导电的有              。(2)属于强电解质的有           

II A、B、C、D四种溶液分别是氢氧化钡溶液、氨水、醋酸溶液、盐酸中的一种。

已知同浓度的四种溶液:①加入大小完全相同的锌粒,仅A、C中放出气体,且开始时A中冒气泡的速度快;②相同条件下,取B、D溶液进行导电性实验,发现导电能力最差的是D。回答下列问题:

(3)D溶液为         ;同浓度的四种溶液中,pH值最大的是        (填化学式) 溶液。

(4)pH值和体积均相同的A和C溶液,分别与足量且大小完全相同的锌粒反应,开始时的反应速率v(A)     v(C) (填“>”、“<”或“=”,下同),最终产生气体的物质的量n(A)     n(C)。

(5)等体积等浓度的氨水和盐酸混合后,所得溶液呈         (填“酸性”、“碱性”或“中性”),用离子方程式解释其原因                              

(6)0.1mol/L氨水中除水分子以外的粒子有                 (填化学式)。

 

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(原创)下列说法不正确的是(   )

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甲              乙                 丙                    丁

A.绝热恒容密闭容器中通入A和B,发生反应:2A (g)+B (g) 满分5 manfen5.com2C(g),图甲为其正反应速率随时间变化的示意图,则该反应为放热反应。

B.催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子的百分含量,从而加快化学反应速率。图乙显示的是催化反应与无催化反应过程中的能量关系。

C.将BaO2放入密闭真空容器中,反应2BaO2(s)满分5 manfen5.com2BaO(s)+O2(g)达到平衡时体系压强为P,保持温度不变,t0时刻将容器体积缩小为原来的1/2,体系重新达到平衡,体系压强变化如图丙所示。

D.将一定量的NO2充入针筒中后封口,发生反应2NO2 (g)满分5 manfen5.comN2O4(g),图丁[表示在拉伸和压缩针筒活塞的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。则c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)增大。

 

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t℃时,某NaOH稀溶液中,c(H+ )=10-amol·L-1,c(OH-)=10-bmol·L-1,已知a+b=13, 则在该温度下,将100 mL0.10 mol·L-1的稀硫酸与100 mL0.40 mol·L-1的NaOH溶液混合后,溶液的pH为(   )(已知:忽略溶液混合时体积的变化;lg2=0.30;lg3=0.48)

A.12.00           B.11.82             C.11.70             D.11.52

 

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