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(1)以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下: ①2NH3(g)+CO...

1)以CO2NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下:

①2NH3(g)CO2(g)NH2CO2NH4(s)ΔH=-159.47 kJ·mol1

②NH2CO2NH4(s)CO (NH2)2(s)H2O(g)ΔHa kJ·mol1

③2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)ΔH=-86.98 kJ·mol1

a              

2)反应2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(l)H2O(g)在合成塔中进行。下图中三条曲线为合成塔中按不同氨碳比 [n(NH3)/n(CO2)]和水碳比[n(H2O)/n(CO2)]投料时二氧化碳转化率的情况。

曲线水碳比的数值分别为:

A. 0.60.7       B. 11.1        C. 1.51.61

生产中应选用水碳比的数值为     (选填序号)。

生产中氨碳比宜控制在4.0左右,而不是4.5的原因可能是  

3)尿素可用于湿法烟气脱氮工艺,其反应原理为:

NONO2H2O2HNO22HNO2CO(NH2)22N2CO23H2O

当烟气中NONO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V(NO)∶V(NO2)5∶1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气)∶V(NO)      (空气中氧气的体积含量大约为20%)。

下图是尿素含量对脱氮效率的影响,从经济因素上考虑,一般选择尿素浓度约为           %

4)下图表示使用新型电极材料,以N2H2为电极反应物,以HClNH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量,同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式             。生产中可分离出的物质A的化学式为      

 

20.(14分) (1)+72.49(2分) (2)①A (2分) ②氨碳比在4.5时,NH3的量增大较多,而CO2的转化率增加不大,提高了生产成本(2分) (3)①1∶1(2分) ②5(±0.2)% (2分) (4)N2+6e—+8H+=2NH4+(2分) NH4Cl(2分) 【解析】试题分析: (1)根据盖斯定律,方程式③=②+①,反应热也进行相应运算,求得a为72.49; (2)①水碳比的数值在 0.6~0.7 范围进转化率提升更快,所以选A; ②由图像分析可以看出,氨碳比在4.5时,NH3的量增大较多,而CO2的转化率增加不大,提高了生产成本,不符合经济效益。 (3)①烟气中V(NO)∶V(NO2)=5∶1,假设NO为5mol,那么NO2为1 mo,根据NO+NO2+H2O=2HNO2这个反应,只有两者物质的量相同时才能完全被吸收,这时需要O2,根据2NO+ O2=2NO2,可知应该有2molNO参加反应生成2mol NO2,这个过程需要O21 mol,而空气中氧气的体积含量大约为20%,要提供O21 mol需要空气物质的量为5mol,所以V(NO)∶V(空气)=1∶1 ②由图像可以看出当尿素浓度在5左右时转化率已经比较高了,如果浓度再增大时转化率提高不明显,所以答案填5(±0.2)%都算正确。 (4)根据氧化还原反应原理,由于N2、H2为电极反应物,正极反应元素化合价应该降低,得到电子,首先确定N2参与正极反应,再根据电解质溶液情况产物应该为NH4+,从电子守恒和电荷守恒及原子个数守恒三个角度可以确定其电极反应式为N2+6e—+8H+=2NH4+, 由于电池工作中有NH4Cl生成,所以生产中可分离出的物质为NH4Cl。 考点:本题综合考查盖斯定律,化学计算和电化学方程式书写等内容  
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工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等杂质)制取金属锌的工艺流程如下:回答下列问题:

(1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料,也是一种催化剂,能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。

①ZnFe2O4中Fe的化合价是__________,从物质分类角度说,ZnFe2O4属于_________ (填“酸”、“碱”或“盐”)。

②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3·6H2OZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4。该反应中氧化产物是_______ (填化学式),每生成1mol ZnFe2O4,转移电子的物质的量是_____

(2)酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率。为达到这一目的,还可采用的措施是______________________(任答一条);已知ZnFe2O4能溶于酸,则酸浸后溶液中存在的金属离子有__________________

(3)净化I中H2O2参与反应的离子方程式为_______________________;试剂X的作用是_________________________

(4)钢铁镀锌是钢铁防护的一种有效方法。按图甲装置进行模拟铁上镀锌的实验,实验结果如图乙所示。乙中横坐标x表示电路中通过电子的物质的量,纵坐标y表示反应物或生成物的物质的量。

①C电极的电极反应式为___________________________

②E可以表示的量是__________________________(任写一种)。

 

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亚硝酞氯(NOCl,熔点:-64.5℃,沸点:-5.5℃)是一种黄色气体,遇水易水解。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。

(1)甲组的同学拟制备原料气NOCl2,制备装置如下图所示:

为制备纯净干燥的气体,下表中缺少的药品是:

______________________________

(2)乙组同学利用甲组制得的NOCl2制备NOCl,装置如图所示:

装置连接顺序为a→________________(按气流自左向右方向,用小写字母表示)

装置IVV除可进一步干燥NOCl2外,另一个作用是___________________

装置VII的作用是______________________

装置VIII中吸收尾气时,NOCl发生反应的化学方程式为____________________

(3)丙组同学查阅资料,查得王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸,一定条件下混酸可生成亚硝酞氯和氯气,该反应的化学方程式为________________________________

 

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一定条件下,可逆反应的平衡常数可以用平衡浓度计算,也可以用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数。在恒温恒压条件下,总压不变,用平衡分压计算平衡常数更方便。下列说法不正确的是 (    )

A. 对于C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)在一定条件下达到平衡状态时,体系的总压强为P,其中C2H4(g)H2O(g)C2H5OH(g)均为1mol,则用分压表示的平衡常数Kp=

B. 恒温恒压下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g)=2C(g)达到平衡时,ABC的物质的量分别为4mol2mol4mol。若此时ABC均增加1mol,平衡正向移动

C. 一恒温恒压下,在一容积可变的容器中,N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)达到平衡状态时,N2H2NH31mol,若此时再充入3molN2,则平衡正向移动

D. 对于一定条件下的某一可逆反应,用平衡浓度表示的平衡常数和用平衡分压表示的平衡常数,其数值不同,但意义相同,都只与温度有关

 

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25℃时,向盛有50mL pH=2HA溶液的绝热容器中加入pH=13NaOH溶液,加入NaOH溶液的体积(V)与所得混合溶液的温度(T)的关系如图所示。下列叙述正确的是( )

A. HA溶液的物质的量浓度为0.0l mol·L—1

B. b→c的过程中,温度降低的原因是溶液中发生了吸热反应

C. a→b的过程中,混合溶液中可能存在:c(A)=c(Na)

D. 25℃时,HA的电离平衡常数K约为1.43×10—2

 

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下列有关说法中正确的是

A. 已知25℃NH4CN溶液显碱性,25℃时的电离平衡常数K(NH3·H2O)>K(HCN)

B. 由水电离出的c(H)=1012mol·L1的溶液中:NaBa2+HCO3Cl可以大量共存

C. 已知Ksp(AgCl)=1.56×1010Ksp(Ag2CrO4)=9.0×1012。向含有ClCrO42-且浓度均为0.010 mol·L-1溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1AgNO3溶液时,CrO42-先产生沉淀

D. 常温下pH=7CH3COOHNaOH混合溶液中,c(Na)>c(CH3COO)

 

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