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氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列有关含氮物质的问题:

(1)图是1molNO21molCO反应生成CO2NO过程中能量变化示意图,请写出NO2CO反应的热化学方程式______________________________________________

恒温恒容条件下,不能说明该反应已达到平衡状态的是________填序号

A.容器内混合气体颜色不再变化    容器内的压强保持不变

C.v(NO2)=v(NO)                       容器内混合气体密度保持不变

(2)汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:

N2(g)+O2(g)2NO(g) ∆H>0,已知该反应在2404℃时,平衡常数K=64×10-4

该温度下,某时刻测得容器内N2O2NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L4.0×10-2mol/L3.0×10-3mol/L,此时反应的正反应速率和逆反应速率的关系:v_____v(“>”“<”“=”)

(3)-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%KOH溶液。总电池反应为N2H4+O2=N2+2H2O。该电池放电时,负极的电极反应式是______________

(4)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似。写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式____________

 

NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) ∆H=-234kJ/mol BD > N2H4+4OH- - 4e- =N2↑+4H2O N2H62++H2O⇌[N2H5∙H2O]++H+ 【解析】 (1)根据图像判断焓变,再写热化学方程式; A.容器内混合气体颜色不再变化时,则气体浓度不变,达到平衡; B.该反应为气体气体的总物质的量不变,则容器内压强不变,压强不能判断反应达到平衡; C.化学反应速率之比等于化学计量数之比,反应到达平衡,同一物种的正逆反应速率相等,v逆(NO2)=v正(NO),达到平衡状态; D.恒容体积不变,混合气体的质量不变,则容器内混合气体密度始终不变,密度不能说明反应到达平衡; (2)根据Qc与K的关系判断; (3)负极失电子,发生氧化反应,生成氮气; (4)由N2H6Cl2与NH4Cl类似推测。 (1)由图可知,1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO放出热量234kJ,则NO2和CO反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) ∆H=-234kJ/mol; A.容器内混合气体颜色不再变化时,气体浓度不变,达到平衡,与题意不符,A错误; B.该反应为气体气体的总物质的量不变,则容器内压强不变,压强不能判断反应达到平衡,符合题意,B正确; C.化学反应速率之比等于化学计量数之比,反应到达平衡,同一物种的正逆反应速率相等,v逆(NO2)=v正(NO),达到平衡状态,与题意不符,C错误; D.恒容体积不变,混合气体的质量不变,则容器内混合气体密度始终不变,密度不能说明反应到达平衡,符合题意,D正确; 答案为BD; (2)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,Qc==9×10-4
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考点分析:
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高氯酸铵(NH4ClO4)可用作火箭推进剂等。制备NH4ClO4的工艺流程如下:

(1)电解NaClO3溶液时,ClO3-____极发生反应,其电极反应式为____

(2)“除杂有两种方案。

①方案1:加入盐酸和H2O2溶液,NaClO3转化为ClO2,化学方程式为______

方案2:加入氨水和FeCl2∙4H2ONaClO3转化为Cl-,离子方程式为____,如果FeCl2∙4H2O过量会出现黑色磁性沉淀,该沉淀可能是______(填化学式)

②比较氧化性:ClO3-_____ClO4-(“>”“<”)

③两种方案相比,方案1的优点是____(答一条即可)

(3)“反应时用NaClO4NH4Cl90℃制备NH4ClO4。如果用浓盐酸和液氨代替NH4Cl,则无需加热,原因是____

(4)该流程中可循环利用的物质是_________(填化学式)

 

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NH3可用于制氮肥尿素、碳铵等HNO3、铵盐、纯碱,还可用于制合成纤维、塑料、染料等。回答下列问题:

(1)传统的联氨(N2H4)合成方法是用NaClO溶液氧化NH3得到,反应的化学方程式为________________。联氨的电子式为________________

(2)已知①N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92.4kJ/mol,②N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) ∆H=-624kJ/mol,则反应2NH3(g) +2H2O(l)N2H4(l)+O2(g) +3H2(g)∆H=________,该反应的平衡常数表达式为________________,在常温下该反应________(不能”)自发进行。为了提高N2H4的产率,下列措施可行的是____________________

A.增加H2O(l)的量  B.增大压强   C.降低温度    D.及时导出O2

(3)现在采用电解法合成氨,在电解法合成氨的过程中,用石墨作电极,阳极通入________________,阴极通入________________,阴极的电极反应式为________________

 

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常温下钛的化学活性很小,在较高温度下可与多种物质反应。工业上由金红石(含TiO2大于96%)为原料生产钛的流程如下:

1TiCl4遇水强烈水解,写出其水解的化学方程式___________________

2若液氯泄漏后遇到苯,在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快,原因是___________

②Cl2含量检测仪工作原理如下图,则Cl2Pt电极放电的电极反应式为_______

实验室也可用KClO3和浓盐酸制取Cl2,方程式为:KClO3+ 6HCl() =" KCl" + 3Cl2↑+ 3H2O

当生成6.72LCl2(标准状况下)时,转移的电子的物质的量为____mol

3)一定条件下CO可以发生如下反应:4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H

该反应的平衡常数表达式为K=_____________

将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中,CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示,下列判断正确的是___________(填序号)。

a△H <0

bP1<P2<P3

c.若在P3316℃时,起始时n(H2)/n(CO)=3,则达到平衡时,CO转化率小于50

采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用COH2制备二甲醚(简称DME)。观察下图回答问题。

催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为___________时最有利于二甲醚的合成。

 

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某含镍(Ni)废催化剂中主要含有Ni,还含有AlAl2O3Fe及其它不溶于酸、碱的杂质。部分金属氢氧化物Ksp近似值如下表所示:

化学式

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Al(OH)3

Ni(OH)2

Ksp近似值

10-17

10-39

10-34

10-15

 

 

现用含镍废催化剂制备NiSO4∙7H2O晶体,其流程图如下:

回答下列问题:

(1)“碱浸时发生反应的离子方程式为______

(2)“酸浸所使用的酸为______

(3)“净化除杂需加入H2O2溶液,其作用是______。然后调节pH使溶液中铁元素恰好完全沉淀,列式计算此时的pH______

(4)“操作A”______、过滤、洗涤、干燥,即得产品。

(5)NiSO4在强碱性溶液中可被NaClO氧化为NiOOH,该反应的离子方程式为______

(6)NiOOH可作为镍氢电池的电极材料,该电池的工作原理如图所示,其放电时,正极的电极反应式为______

 

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可燃冰(天然气水合物,可用CH4∙xH2O表示)的开采和利用,既有助于解决人类面临的能源危机,又能生产一系列的工业产品。

(1)可燃冰在一定条件下能够释放出CH4气体,该条件是________(低温、高压高温、低压”)

(2)熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC)通常被称为第二代燃料电池。以CH4MCFC的燃料时,电池的工作原理如图所示。

CH4(g)H2O(g)可在电池内部经重整反应转化为H2(g)CO2(g),已知CH4H2的标准燃烧热分别为890.3kJ/mol285.8kJ/molH2O(l)=H2O(g) H=+41 kJ/mol,则甲烷重整反应的热化学方程式为CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g)H=________kJ/mol

②图中电极A为燃料电池的________(正极负极”),电极B上的电极反应式为________

(3)在压强为p的恒压容器中,CH4在电弧炉的作用下制取乙炔,化学方程式为2CH4=C2H2+3H2。下表为反应体系的物料衡算表。

成分

进料

出料

CH4

CH4

C2H2

H2

物质的量(mol)

44.8

19.13

8.96

39.5

 

①计算可知C2H2的产率α=________

②出料中C2H2H2的物质的量之比并不等于1:3,可能的原因是________

 

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试题属性
  • 题型:综合题
  • 难度:中等

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