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氨在工农业及国防工业上有广泛的用途。 (1)已知: ①4NH3(g)+3O2(g...

氨在工农业及国防工业上有广泛的用途。

(1)已知:

①4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)    △H=-1266.2k/mol

②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)    △H=-483.6kJ/mol

则合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)    △H=___________kJ/mol,该反应属于___________

A.高温自发   B.低温自发   C.恒自发    D.恒不自发

(2)在甲、乙、丙三个容积均为2L的密闭装置中,均充人4mol合成气,但N2、H2的投料比不同,在400℃时反应,测定N2的体积百分含量,得到下图一。

①乙装置中N2、H2的投料比为___________

②反应达到平衡后,测得乙装置中H2的体积百分含量为25%,则400℃时,合成氨反应的平衡常数为___________(不须注明单位)。

(3)在M、N两个装置中分别充入相同投料比的N2、H2,进行合成氨反应,各反应1小时,测定不同温度下N2的转化率,得到上图二。

①N2、H2在M、N两装置中反应时,不同的条件可能是______________________

②在300℃时,a、b两点转化率差异的原因是______________________

(4)氨法烟气脱硫技术渐趋成熟,回收SO2,并产出氮肥,其流程分两步:

①氨水吸收烟气中的SO2:xNH3+SO2(g)+H2O====(NH4)xH2-xSO3

②加入足量的磷酸得到纯净的SO2。写出该反应的化学方程式:______________________

 

-92.3 B 1:1 3.125 M装置中使用了催化剂 M装置中使用了催化剂,a点速率快,达到了平衡,b点速率慢,没达到平衡 (NH4)xH2-xSO3+xH3PO4=xNH4H2PO4+SO2↑+H2O 【解析】 (1)从盖斯定律的计算和反应进行的方向分析;(2)综合考察影响化学平衡移动因素、平衡常数计算、转化率计算等为题。 (1)、已知:①4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g),△H=-1266.2k/mol ;②2H2(g)+O2(g)2H2O(g),△H=-483.6kJ/mol,则合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H=-①/2+3/2②代入得,△H= -92.3 k/mol,反应后气体体积变小,是一个熵减的反应(ΔS<0),由△H-T△S可知ΔH<0,ΔS<0时,在低温下能自发进行。 本题答案:△H= -92.3 k/mol;B (2)、设N2初始投料为a mol,由“三段式”得: N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) 起始量(mol): a 4-a 0 变化量(mol): x 3x 2x 平衡量(mol):a-x 4-a-3x 2x ①由题意知N2体积分数为=常数,当a=2时该比值为常数0.5,则N2有2mol,H2有2mol,N2、H2的投料比为1:1。 ②H2的体积百分含量为25%,则,a=2,则x=0.4,故平衡常数K= (3)、①相同温度下,相同时间内,M装置中N2转化率比N装置大,则M反应速率也大于N,故M装置中使用了催化剂。 本题答案:M装置中使用了催化剂 ②在同温度下,由于M装置中使用了催化剂,其反应速率快得多,在300℃时,a点速率快,先达到了平衡;而b点反应速率慢,还没有达到平衡状态,这是造成a、b两点转化率有差异的原因。 本题答案:M装置中使用了催化剂,a点速率快,达到了平衡,b点速率慢,没达到平衡 (4) 第一步中生成的 (NH4)xH2-xSO3为酸式盐,可与磷酸中H+结合产生SO2和H2O,故第二步加入足量的磷酸反应方程式为 (NH4)xH2-xSO3+xH3PO4=xNH4H2PO4+SO2↑+H2O 本题答案:(NH4)xH2-xSO3+xH3PO4=xNH4H2PO4+SO2↑+H2O  
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考点分析:
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二氧化碳的捕集与利用是实现温室气体减排的重要途径之一。

(1)目前工业上使用的捕碳剂有 NH3 (NH4)2CO3,它们与 CO2 可发生如下可逆反应:

2NH3(l)H2O(l)CO2(g)  (NH4)2CO3(aq)           K1

NH3(l)H2O(l)CO2(g)  NH4HCO3(aq)              K2

(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g)  2NH4HCO3(aq)    K3

K3________(用含 K1K2 的代数式表示)

(2)利用 CO2 制备乙烯是我国能源领域的一个重要战略方向,具体如下:

方法一:

CO2 催化加氢合成乙烯,其反应为:2CO2(g)6H2(g)  C2H4(g)4H2O(g)    △Ha kJ·mol1起始时按 n(CO2)n(H2)13的投料比充入20 L的恒容密闭容器中,不同温度下平衡时H2H2O的物质的量如图甲所示:

a______0(选填“>”“<”)

②下列说法正确的是______(填字母序号)

A 、使用催化剂,可降低反应活化能,加快反应速率

B 、其它条件不变时,若扩大容器容积,则 v减小,v增大

C 、测得容器内混合气体密度不随时间改变时,说明反应已达平衡

393 K下,H2的平衡转化率为________(保留三位有效数字)

393 K下,该反应达到平衡后,再向容器中按 n(CO2)n(H2)13 投入 CO2 H2 ,则n(H2)/n(C2H4)____(变大不变变小”)

方法二:

用惰性电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如图乙所示。

b电极上的电极反应式为_______

⑥该装置中使用的是__________(”)离子交换膜。

 

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某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。M与其他物质的转化关系如图所示(部分产物已略去)

(1)写出B的电子式________

(2)写出由M溶液制BCD的化学方程式___________________________________

(3)A是一种常见的酸性氧化物,且可用于制造玻璃,写出AB水溶液反应的离子方程式___________________________________

(4)ACO2气体,AB溶液能够反应,反应后所得的溶液再与盐酸反应,生成的CO2物质的量与所用盐酸体积如图所示,则AB溶液反应后溶液中溶质的化学式为_______

(5)A是一种常见金属单质,且AB溶液能够反应,则将过量的F溶液逐滴加入E溶液,边加边振荡,所看到的实验现象是_________________________________

(6)A是一种氮肥, AB反应可生成气体EEFED相遇均冒白烟,且利用ED的反应检验输送D的管道是否泄露,写出ED反应的化学方程式为________________

(7)A是一种溶液,可能含有HNH4+Mg2Fe3Al3CO32- SO42-中的某些离子,当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图所示,由此可知,该溶液中肯定含有的离子的物质的量浓度之比为______________

 

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甘氨酸亚铁络合物[(NH2CH2COO)2Fe]是一种新型的铁营养强化剂,广泛用于缺铁性贫血的预防和治疗。某学习小组模拟其合成方法如下:

已知:

甘氨酸(NH2CH2COOH )

异抗坏血酸

甘氨酸亚铁

FeSO4.7H2O

FeCl2.4H2O

易溶入水

易溶于水和乙醇

易溶于水

易溶于水

易溶于水

微溶于乙醇

有弱酸性和强氧化性

难溶于乙醇

难溶于乙醇

易溶于乙醇

 

 

请回答:

(1)合成装置中仪器b的名称是____________

(2)合成过程中,为了防止亚铁被氧化,本实验中采取的措施是____________

(3)下列说法正确的是____________

A.滴入液体前,应先打开滴液漏斗a的上口玻璃塞

B.根据题给信息,亚铁盐应选用FeSO4·7H2O

C.步骤Ⅲ、步骤Ⅳ都有固液分离,可采用常压过滤,也可采用减压过滤

D.粗产品提纯操作为重结晶,过滤,洗涤,干燥,其中干燥过程最好选用真空干燥

(4)合成过程需控制pH5.5pH过低或过高都会使产率下降,试说明理由_________________

(5)步骤Ⅲ加入无水乙醇的目的是___________________________________________________

(6)产品纯度可用凯氏定氮法测定,测定过程分为以下四步:

I、将有机氮转换为硫酸铵        II、将铵盐转化为氨气蒸出

III、用试剂吸收氨气            IV、滴定

①以下装置可以完成IIIII两步操作

②将下列操作按合理顺序排入:

仪器清洗后,在g中加入吸收剂,然后将第I步获得的铵盐试样由d注入e→____________________________________使水蒸气进入e,蒸馏几分钟后,将f下端提离液面并用少量蒸馏水洗涤清洗管口,停止加热c ,移去锥形瓶,立即用标准盐酸溶液进行滴定。

A.打开k1 B.关闭k3k2 C.加热c D.d注入氢氧化钠溶液,蒸馏水冲洗,并留少量液体作水封 

②关于滴定过程下列说法正确的是____________

A.滴定管必须经检漏、洗涤、润洗后才能使用

B.标准盐酸溶液装入滴定管后,发现下端有气泡,可将橡皮管稍向上弯曲,挤压玻璃珠,气泡可被流水带出

C.滴定刚开始时,左手可以离开旋塞,让溶液自然流下

D.因为本测定方法较为精密和准确而操作过程繁琐,故产品纯度测定一次就可

 

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铁在生产生活中应用最广泛,炼铁技术和含铁新材料的应用倍受关注。

(1)高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应有:

反应

△H(kJ/mol)

K

i. Fe2O3(s)+3C(s) 2Fe(s)+3CO(g)

+489

K1

ii. Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)

X

K2

iii. C(s)+CO2(g) 2CO(g)

+172

K3

 

试计算,X=_____,K1、K2与K3之间的关系为____________

(2)T1℃时,向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe2O3和C,发生反应i,反应达到平衡后,在t1时刻,改变某条件,V(逆)随时间(t)的变化关系如图1所示,则t1时刻改变的条件可能是_____(填写字母)。

a.保持温度不变,压缩容器            b.保持体积不变,升高温度

c.保持体积不变,加少量碳粉          d.保持体积不变,增大CO浓度

(3)在一定温度下,向某体积可变的恒压密闭容器(p)加入1molCO2 与足量的碳,发生反应ⅲ,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图2 所示。

①650℃时,该反应达平衡后吸收的热量是______。(计算时不考虑温度对△H的影响)

②T℃时,若向平衡体系中再充入一定量按V(CO2):V(CO) =5:4的混合气体,平衡_____(填“ 正向”、“ 逆向”或“ 不” )移动。

③925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp_____。[气体分压(p)=气体总压(p) ×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数,记作Kp]

(4)用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯、AsO3-,其原理如图3所示( 导电壳内部为纳米零价铁)

在除污过程中,纳米零价铁中的Fe为原电池的______极 (填“正"或“负”),写出C2HCl3在其表面被还原为乙烷的电极反应式为_____________

 

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二草酸合铜(II)酸钾晶体{K2[Cu(C2O4)2]·2H2O}(其相对式量为354),是一种工业用化工原料。微溶于冷水,可溶于热水,微溶于酒精,干燥时较为稳定,加热时易分解。现以胆矾和草酸为原料制备二草酸合铜( II)酸钾晶体流程如下:

(已知:H2C2O4CO↑CO2↑+H2O)

请回答:

(1)第①步操作要微热溶解,其原因是加快溶解速率和________

(2)为了将滤纸上的黑色固体充分转移到热的KHC2O4溶液中,以下操作方案中最合理的是______

A.用水溶解滤纸上的黑色固体,然后将溶液转入热的KHC2O4溶液中

B.用硫酸溶液溶解滤纸上的氧化铜,然后转入热的KHC2O4溶液中

C.黑色固体连同滤纸一起加入到热的KHC204溶液中,待充分反应后趁热过滤

D.先将黑色固体转入溶液中,再在空气中灼烧滤纸,将剩余的固体转入热的KHC2O4溶液中

(3)50℃水浴加热至反应充分,写出该反应的化学方程式___________

(4)步骤③所用的洗涤剂最合适的是_______

(5)二草酸合铜(II)酸钾晶体的制备也可以用CuSO4晶体和K2C2O4溶液反应得到。从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体的实验步骤为:加入适量乙醇、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。

①加入适量乙醇的优点有:

a.缩短加热的时间,降低能耗;b.________

②在蒸发浓缩的初始阶段可通过_______(填操作名称)回收乙醇。

(6)准确称取制取的晶体试样l.000g溶于NH3·H2O中,并加水定容至250mL,取试样溶液25.00mL于锥形瓶中,再加入l0mL 3.000mol/LH2SO4溶液,用0.01000mol/LKMnO4溶液滴定,消耗KMnO4标准液20.00mL,则该产品的纯度是_______

 

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