练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

    【题目】联氨(N2H4)和次磷酸钠(NaH2PO2)都具有强还原性.都有着广泛的用途。

    (1)已知:①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-621.5 kJ●mol-1

    ②N2O4(l)-=N2(g)+2O2(g) △H2=+204.3 kJ●mol-1

    则火箭燃料的燃烧反应为2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H=_____.

    (2)已知反应N2H4(g)+ 2Cl2(g)N2(g)+4HCl(g),T°C时,向V L恒容密闭容器中加入2 mol N2H4(g)和4 mol Cl2(g) ,测得Cl2和HCl的浓度随时间的关系如图所示。

    ①0~ 10 min内,用N2(g)表示的平均反应速率v(N2)=_______。

    ②M点时,N2H4的转化率为______(精确到0.1)%。

    ③T °C时,达到平衡后再向该容器中加入1.2 mol N2H4(g)、0.4 mol Cl2(g)、0. 8 mol N2 (g)、1.2 mol HCl(g) ,此时平衡______(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。

    (3)①在惰性气体中,将黄磷(P4)与石灰乳和碳酸钠溶液一同加入高速乳化反应器中制得NaH2PO2,同时还产生磷化氢(PH3)气体,该反应的化学方程式为________________。

    ②次磷酸(H3PO2)是一元酸，常温下.1.0 mol●L-1的NaH2PO2溶液pH为8,则次磷酸的Ka=___________。

    ③用次磷酸钠通过电渗析法制备次磷酸.装置如图2所示。交换膜A属于____(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜,电极N的电极反应式为______,当电路中流过3.8528×105库仑电量时.制得次磷酸的物质的量为_____ (一个电子的电量为 1.6×10- 19库仑,NA数值约为6. 02× 1023)。

    【答案】-1038.7kJmol-1 0.06mol/(Lmin) 33.3 逆向移动 2P4+3Ca(OH)2+3Na2CO3+6H2O==== 6NaH2PO2+2PH3↑+3CaCO3 1.0×10-2 阳离子 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 4mol

    【解析】

    (1)根据盖斯定律，反应①×2+②即可得火箭燃料的燃烧反应2N2H4(1)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g)△H=(-621.5×2+204.3)kJmol-1=-1038.7kJmol-1；

    (2)根据图示，Cl2作为反应物浓度需减小，HCl作为生成物浓度需增大，
    ①△c(Cl2)=(2-0.8)mol/L=1.2mol/L，v(Cl2)==0.12mol/(Lmin)，根据反应速率与计量系数成正比可得v(N2)=v(Cl2)=0.06mol/(Lmin)，

    ②据图可知反应开始时c(Cl2)=2mol/L，投料为2 mol N2H4(g)和4 mol Cl2(g) ，则开始时c(N2H4)=1mol/L，容器体积为2L，设M点 N2H4的转化量为x mol/L，列三段式：

    M点Cl2和HCl的浓度相等，则2-2x=4x解得x=mol/L，则N2H4的转化率为=33.3%；

    ③据图可知反应平衡时c(Cl2)=0.8mol/L，初始c(Cl2)=2mol/L，c(N2H4)=1mol/L，则根据反应方程式N2H4(g)+ 2Cl2(g)N2(g)+4HCl(g)可知，反应中消耗c(Cl2)=1.2mol/L，消耗c(N2H4)=0.6mol/L，生成c(N2)=0.6mol/L，c(HCl)=2.4mol/L，所以平衡时各物质的浓度为c(Cl2)=0.8mol/L，c(N2H4)=0.4mol/L，c(N2)=0.6mol/L，c(HCl)=2.4mol/L，则该温度下的平衡常数K==77.76；

    平衡后再向该容器中加入1.2molN2H4(g)、0.4 mol Cl2(g)、0.8molN2(g)、1.2molHCl(g)，各物质的浓度变为c(Cl2)=1mol/L，c(N2H4)=1mol/L，c(N2)=1mol/L，c(HCl)=3mol/L，此时Qc==81>K，所以平衡逆向移动；

    (3)①该反应中反应物有P4、Ca(OH)2、Na2CO3等、生成物有NaH2PO2、PH3等，据此可知该反应中P元素化合价既升高又降低，发生歧化，升高1价，降低3价，则NaH2PO2和PH3的系数比为3：1，再结合元素守恒可知方程式为：2P4+3Ca(OH)2+3Na2CO3+6H2O==== 6NaH2PO2+2PH3↑+3CaCO3；

    ②次磷酸(H3PO2)是一元酸，1.0molL-1的 NaH2PO2溶液水解方程式为：H2PO2-+H2O=H3PO2+OH-，pH=8，则c(H+)=10-8mol/L，c(OH-)=c(H3PO2)=10-6mol/L，c(H2PO2-)=(1.0-10-6)mol/L≈1mol/L，Ka==1.0×10-2；

    ③根据图示可知，产品室产生次磷酸，则电极M应为阳极电解水中的OH-，剩余H+通过交换膜A移向产品室，所以交换膜A为阳离子交换膜；电极N为阴极电解H+，电极N的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；电路中流过3.8528×105库仑电量时，转移的电子的物质的量为=4mol，次磷酸根带一个负电荷，氢离子带一个正电荷，所以电解过程中转移1mol电子生成1mol次磷酸，则转移4mol电子时生成4mol次磷酸。

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】一定条件下，体积不变容器中，N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，在反应过程中，反应速率的变化如图所示，下列说法不正确的是（ ）

    A. t1时刻增大c(N2)或c(H2)B. t2时刻加入催化剂

    C. t3时刻降低温度D. t4时刻往容器中充入He，以增大体系压强

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。

    (1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如图该条件下，1molN2和1molO2完全反应生成NO会吸收______kJ能量。

    (2)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO+2CO2CO2+N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分条件已经填在下表中。

    实验编号

    t(℃)

    NO初始浓度(mol/L)

    CO初始浓度(mol/L)

    催化剂的比表面积(m2/g)

    Ⅰ

    280

    1.2×10-3

    5.80×10-3

    82

    Ⅱ

    280

    1.2×10-3

    b

    124

    Ⅲ

    350

    a

    5.80×10-3

    82

    ①请表中数据补充完整：a___________；b___________。

    ②能验证温度对化学反应速率规律的是实验________填实验序号。

    (3)在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：

    时间（s）

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    n（NO）（mol）

    ①用表示从0-2s内该反应的平均速率______。

    ②能说明该反应已达到平衡状态的是______

    a.单位时间内消耗nmol的同时，生成2nmol

    b.容器内各物质的浓度保持不变

    c. 2v逆(NO)=v正(O2)

    d．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】2019年诺贝尔化学奖授予锂离子电池的发明者，LiFePO4是锂离子电池的正极材料。用含锂废渣（主要金属元素的含量：Li 8.50%、Ni 6.55%、Mg 13.24%）制备Li2C2O4，并用其制备LiFePO4部分工艺流程如图（该流程可能造成水体砷污染）：

    已知：滤液1、滤液2中部分离子的浓度（g·L-1）：

    Li+

    Ni2+

    Mg2+

    滤液1

    22.72

    20.68

    60.18

    滤液2

    21.94

    7.7×10-3

    0.78×10-3

    I.制备Li2C2O4

    (1)滤渣2的主要成分有__（填化学式）。

    (2)Na2C2O4溶液中各离子的浓度由大到小顺序为__。

    (3)写出加入Na2C2O4溶液时发生反应的离子方程式：__。

    Ⅱ.制备LiFePO4

    (4)将电池极Li2C2O4和FePO4置于高温下反应生成LiFePO4和一种温室气体，该反应的化学方程式是___。

    (5)LiFePO4需要在高温下成型后才能作为电极，高温成型时要加入少量石墨，则石墨的作用是__（任写一点）。

    (6)我国科学家研究零价铁活化过硫酸钠（Na2S2O8）去除废水中的As(Ⅴ)，其机制模型如图，其中零价铁与过硫酸钠反应的离子方程式是__。在该模型中得到的铁砷共沉淀物经灼烧（无元素化合价变化）后得到一种磁性化合物，化学式为Fe7As2O14，该物质中二价铁与三价铁的个数比为__。

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和， E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：

    （1）X、Y的元素符号依次为___________、____________；

    （2）XZ2与YZ2分子的立体结构分别是___________和___________，在水中溶解度较大的是________（填化学式）；

    （3）Q元素的价电子排布图为___________，在形成化合物时它的最高化合价为_____；

    （4）Z与E形成的化合物中，各原子最外层都达到8电子结构，该化合物中心原子采用的轨道杂化方式是____________。

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】下列化学反应中，属于氧化还原的化合反应是

    A.Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaClB.Fe+CuSO4===Cu+FeSO4

    C.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2OD.Na2O2＋SO2===Na2SO4

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如图所示。下列说法错误的是（ ）

    A.放电过程中右槽溶液颜色逐渐由绿色变为紫色

    B.放电过程中氢离子的作用之一是参与正极反应

    C.充电过程中左槽溶液逐渐由蓝变黄

    D.充电时若转移的电子数为3.01×1023个，左槽溶液中n(H+)的变化量为0.5mol

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象。可以通过下列装置所示实验进行探究。下列说法正确的是 ( )

    A. 按图Ⅰ装置实验，为了更快更清晰地观察到液柱上升，可采用下列方法：用酒精灯加热具支试管

    B. 图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图，图Ⅱ的正极材料是铁

    C. 铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ装置进行探究，Cl－由活性炭区向铝箔表面区迁移，并发生电极反应：2Cl－－2e－=Cl2↑

    D. 图Ⅲ装置的总反应为4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】一定温度下将2 mol CO和2 mol H2O(g)充入2.0 L恒容绝热的密闭容器中，发生CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH，正反应速率和时间的关系如下图所示。下列说法正确的是(　　)

    A.图中d点所示条件下，延长反应时间不能提高CO的转化率

    B.反应器中的压强不变，说明反应已经达到平衡状态

    C.Δt1=Δt2时，反应物的转化率：b～c段小于a～b段

    D.e点CO的转化率为80%，则该温度下平衡常数为K=16

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案