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(14分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破。 (1)NH3经一系列反应可以得...

(14分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破。

(1)NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3

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II,2NO(g)+O2(g)满分5 manfen5.com2NO2(g)。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(P1、P2)下随温度变化的曲线如下图)。

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①随温度升高,该反应平衡向__________(选填“正反应”或“逆反应”)方向移动。

②比较P1、P2的大小关系:______________。

(2)一种工业合成氨的简易流程图如下:

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步骤II中制氢气原理如下:

a.CH4(g)+H2O(g)满分5 manfen5.comCO(g)+3H2(g)   △H = +206.4 kJ/mol

b.CO(g)+H2O(g)满分5 manfen5.comCO2(g)+H2(g)   △H = —41.2 kJ/mol

①对于反应a而言,增大CH4的浓度,达新平衡时H2的体积分数_   _   __增大(选填“一定”或“不一定”)。

②利用反应b,将CO进一步转化,可提高H2产量。若在500 ℃时,把等浓度的CO和H2O(g)充入反应容器,达到平衡时c(CO)=0.005 mol·L-1、c(H2)=0.015 mol·L-1,则CO的平衡转化率为              

③上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是(填序号)      ,④简述一种本流程中可以提高合成氨原料总转化率的方法                    

 

19.(14分)(1)①逆反应 ②P2>P1 (2)①不一定 ②3/4或75% (3分) ③Ⅳ ④对原料气加压(或分离液氨后,未反应的N2、H2循环使用 )(3分) 【解析】 试题分析:(1)①由图像可知,随温度升高,NO的平衡转化率降低,说明该反应平衡向逆反应方向移动,2NO(g)+O2(g)2NO2(g),增大压强,平衡正向移动,NO的平衡转化率升高,所以P2>P1; (2)①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H = +206.4 kJ/mol增大 CH4的浓度,达新平衡时H2的体积分数不一定增大,②设CO的转化量为x CO + H2O CO2 + H2 开始量(mol)0.02 转化量(mol) x x x x 平衡量(mol)0.005 0.015 0.015 可得CO转化率=0.015mol÷0.02mol×100%=75% ③上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是Ⅳ;④提高合成氨原料总转化率方法是使合成氨平衡正向移动,所以对原料气加压或分离液氨后,未反应的N2、H2循环使用 。 考点:考查合成氨的工艺流程。  
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(12分)臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。

(1)O3可将KI氧化,生成的两种单质化学式为                    

(2)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示:

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根据表中数据分析,pH升高,O3分解速率           ;温度升高,O3分解速率        (选填“加快”或“减慢”)

(3)臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g) 满分5 manfen5.com N2O5(g)+O2(g)。若反应在恒容密闭容器中进行,下列相关图像正确的是                (填字母)。

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(14分)针对化学反应中的能量变化解决下列问题。

1)测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热(中和热为57.3 kJ·mol-1)的实验装置如图所示。

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某兴趣小组的实验数值结果小于57.3 kJ·mol-1,原因可能是            (填字母)。

a.实验装置保温、隔热效果差

b.读取混合液的最高温度记为终点温度

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后未洗涤,直接测定

H2SO4溶液的温度

(2)利用氢气可以制取工业原料乙酸。已知:

a.CH3COOH(l)+2O2(g) ==2CO2(g)+2H2O(l)   △H = —870.3kJ/mo1

b.C(s)+O2(g) ==CO2(g)    △H = —393.5kJ/mo1

c.H2(g) +1/2 O2(g)==H2O(l)   △H = —285.8kJ/mo1

①相同质量的CH3COOH、C、H2完全燃烧时,放出热量最多的是               

利用上述信息计算下述反应:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) H=        kJ/mol。

(3)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。

反应A:4HCl+O2满分5 manfen5.com2Cl2+2H2O

已知:ⅰ.此条件下反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。

ⅱ.满分5 manfen5.com

①写出此条件下,反应A的热化学方程式__________________ _______。

②断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为             kJ。

 

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(16分)化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。

(1)机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源。

①气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g) 满分5 manfen5.com 2NO(g) △H >0。汽车启动后,气缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,请分析两点原因                        

②汽车汽油不完全燃烧时还产生CO,若设想按下列反应除去CO:

2CO(g)2C(s)+O2(g)  ΔH>0,该设想能否实现?                (选填“能”或“不能”),依据是                          

(2)氯气在298K、100kPa时,在1L水中可溶解0.09mol,实验测得溶于水的Cl2约有1/3与水反应。该反应的离子方程式为                     ,在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,溶液中Cl浓度              (选填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3)一定条件下,Fe3+和I在水溶液中的反应是2I+2Fe3+满分5 manfen5.comI2+2Fe2+当反应达到平衡后加入CCl4充分振荡且温度不变上述平衡向          (选填“正反应”或“逆反应”)方向移动。请设计一种使该反应的化学平衡逆向移动的实验方                    

 

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在300 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:

Ni(s)+4CO(g) 满分5 manfen5.comNi(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如下表,下列说法正确的是

温度/℃

25

80

230

平衡常数

5×104

2

1.9×10-5

A.上述生成Ni(CO)4的反应为吸热反应

B.25 ℃时,反应Ni(CO)4(g) 满分5 manfen5.comNi(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5

C.80 ℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3 mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L-1

D.80 ℃时,测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L-1,则此时υ(正)>υ(逆)

 

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在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)满分5 manfen5.comzC(g),平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达到平衡时,测得A的浓度降低为0.30mol/L。下列有关判断正确的是

A.B的转化率降低           B.平衡向正反应方向移动

C.x+y<z                    D.C的体积分数增大

 

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