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16.氮是地球上含量丰富的元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.
(1)25℃时,0.1mol/LNH4NO3溶液中水的电离程度大于(填“大于”、“等于”或“小于”) 0.1mol/L NaOH溶液中水的电离程度.
(2)若将0.1mol/L NaOH溶液和0.2mol/LNH4NO3溶液等体积混合,混合溶液中2c(NH4+)>c(NO3-),所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(NO3-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+).
(3)发射火箭时肼(N2H4)为燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水.经测定16g气体在上述反应中放出284kJ的热量.
则该反应的热化学方程式是2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+2H2O(g)△H=-1136kJ/mol.
(4)图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图.
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ/mol
2NO (g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-112.3kJ/mol
则反应:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)的△H=-760.3kJ/mol.

分析 (1)根据硝酸铵溶液中铵离子水解促进了水的电离,氢氧化钠溶液中氢氧根离子抑制了水的电离判断;
(2)根据2c(NH4+)>c(NO3-)判断铵离子与钠离子浓度关系,然后根据溶液显示碱性判断溶液中各离子浓度大小关系;
(3)根据n=$\frac{m}{M}$计算16gN2H4的物质的量,再根据热化学方程式书写原则书写热化学方程式;
(4)根据能量变化图,反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能;据盖斯定律及已知的三个化学方程式就可以求出反应的焓变.

解答 解:(1)硝酸铵溶液中,应用铵离子结合水电离的氢氧根离子,促进了水的电离,而氢氧化钠溶液中氢氧根离子抑制了水的电离,所以硝酸铵溶液中水的电离程度大于氢氧化钠溶液中水的电离程度,
故答案为:大于;
(2)混合溶液中2c(NH4+)>c(NO3-),c(NH4+)>$\frac{1}{2}$c(NO3-)=c(Na+),所以溶液中离子浓度关系为:c(NO3-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+),
故答案为:c(NO3-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+);
(3)16gN2H4的物质的量为:$\frac{16g}{32g/mol}$=0.5mol,与二氧化氮反应生成氮气与气态水放出284kJ的热量,则1mol气体肼完全燃烧生成气态水放出的热量为568kJ,所以该热化学方程式是:2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(g)△H=-1136kJ•mol-1,
故答案为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+2H2O (g)△H=-1136kJ/mol;
(4)该反应的焓变△H=E1-E2=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol,所以热化学方程式为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ•mol-1,
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180kJ•mol-1 ①
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-112.3kJ•mol-1 ②
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ•mol-1 ③
根据盖斯定律,②+③×2-①,得化学方程式为:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H=(-112.3kJ•mol-1 )+(-234kJ•mol-1)×2-(+180kJ•mol-1)=-760.3kJ/mol,
故答案为:-760.3kJ/mol.

点评 本题考查了水的电离、热化学方程式的书写、离子浓度大小比较等知识,题目难度中等,涉及的知识点较多,注意盖斯定律在热化学方程式中的应用,试题培养了学生灵活应用所学知识的能力.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

6.下列各分子中所有原子都满足最外层为8电子稳定结构的是(  )
A.BeCl2B.CO2C.HClD.N2

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.酸、碱、盐均属于电解质,它们的水溶液中存在各种平衡.
(1)氨水是中学常见碱
①下列事实可证明氨水是弱碱的是BD(填字母序号).
A.氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁
B.常温下,0.1mol•L-1氨水pH为11
C.铵盐受热易分解
D.常温下,0.1mol•L-1氯化铵溶液的pH为5
②下列方法中,可以使氨水电离程度增大的是BC(填字母序号).
A.通入氨气                 B.加入少量氯化铁固体
C.加水稀释                 D.加入少量氯化铵固体
(2)盐酸和醋酸是中学常见酸
用0.1mol•L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol•L-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线.

①滴定醋酸的曲线是I(填“I”或“II”).
②滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是0.1mol•L-1醋酸溶液.
③V1和V2的关系:V1<V2(填“>”、“=”或“<”).
④M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是c(CH3COO-)>c (Na+)>c (H+)>c (OH-).
(3)为了研究难溶盐的沉淀溶解平衡和沉淀转化,某同学设计如下实验.
步骤1:向2mL 0.005mol•L-1 AgNO3溶液中加入2mL 0.005mol•L-1KSCN溶液,静置.出现白色沉淀.
步骤2:取1mL上层清液于试管中,滴加1滴2mol•L-1Fe(NO3)3溶液.溶液变为红色.
步骤3:向步骤2的溶液中,继续加入5滴
3mol•L-1AgNO3溶液.
现象a出现白色沉淀,溶液红色变浅.
步骤4:向步骤1余下的浊液中加入5滴
3mol•L-1KI溶液.
出现黄色沉淀.
已知:ⅠAgSCN是白色沉淀.
Ⅱ相同温度下,Ksp(AgI)=8.3×10?17,Ksp (AgSCN )=1.0×10?12.
①步骤3中现象a是出现白色沉淀.
②用沉淀溶解平衡原理解释步骤4的实验现象AgSCN(s)?Ag+(aq)+SCN-(aq),加入KI后,因为溶解度:AgSCN>AgI.Ag+与I-反应生成AgI黄色沉淀,AgSCN的溶解平衡正向移动.
③向50mL 0.005mol•L?1的AgNO3溶液中加入150mL0.005mol•L?1的 KSCN溶液,混合后溶液中Ag+的浓度约为4×10?10mol•L?1.(忽略溶液体积变化)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.(1)常温下将NaOH溶液和一元弱酸HA溶液混合后.
回答下列问题:
①若将PH=3的HA溶液和PH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液的PH值<7(填>、<、=)
②若混合后溶液PH值等于7,则混合后溶液中各离子浓度大小次序为c(A-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+).
(2)已知常温下Ksp[Al(OH)3]=3×10-34;Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38在25℃向浓度均为0.1mol/L的AlCl3和FeCl3混合溶液中逐滴加入氨水,
?请写出最先生成沉淀的离子方程式Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+.?当溶液PH=10时,C(Al3+)=3×10-22mol/L
(3)1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨.氨的应用较多,据此回答下列问题:合成氨反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);
①写出该反应的平衡常数表达式:K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2})×{c}^{3}({H}_{2})}$.
?②在一定条件下的2L密闭容器中进行实验,并测得下列数据
物质N2H2NH3
起始(mol)270
10s(mol)1.6
平衡(mol)2
平衡时,N2的转化率为50%.
?③在一定温度,一定体积的密闭容器中进行合成氨的实验,下列不可以判断反应达到平衡状态的为AD.
A、密度保持不变
B、平均分子量保持不变
C、气体的总物质的量保持不变
D、单位时间内每消耗1molN2的同时生成2mol氨气
④汽车尾气中含有较多的NO2和NO若任意排放可形成光化学烟雾,利用NH3可将其除去,同时得到不会污染空气的物质,试写出NH3与NO2反应的化学化学方程式8NH3+6NO2=7N2+12H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.某校开展课外研究性学习:从废旧干电池中回收碳棒、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质,整个过程如下,回答有关问题:
(1)如图是干电池的基本构造图,干电池工作时正极上的反应是NH4++e-=NH3+$\frac{1}{2}$H2,则负极上的电极反应式是Zn-2e-═Zn2+,MnO2的作用是除去正极上生成的氢气,本身生成Mn2O3,该反应的化学方程是2MnO2+H2═Mn2O3+H2O.
(2)锌皮和碳棒的回收:用钳子和剪子剪开回收的干电池的锌筒,将锌皮和碳棒取出,刷洗干净,将电池内的黑色粉末移入小烧杯中.
(3)氯化铵、氯化锌的提取、分离和检验
①向黑色粉末中加入一定量的蒸馏水充分搅拌溶解,过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,再过滤,所得晶体即为ZnCl2和NH4Cl的混合物;
②用加热法可以将NH4Cl和ZnCl2的晶体混合物分离开;
③写出证明ZnCl2晶体中含Zn2+的操作步骤及实验现象:取少许晶体配成溶液,分为两份,一份逐滴滴加NaOH溶液至过量,另一份逐滴滴加氨水至过量,两溶液中均出现先产生白色沉淀,后沉淀都溶解的现象.(已知Zn(OH)2是两性氢氧化物且能溶解于氨水)
④最后剩余的黑色残渣的主Ⅰ要成分是MnO2,还有炭黑和有机物等,可用灼烧的方法除去杂质.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓H2SO4生成少量的SO2,有人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和SO2,试回答下列问题:

(1)图中①②③④装置可盛放的试剂是:
①A;②B;③A;④D
(将下列有关试剂的序号填入空格内).
A.品红溶液Β.ΝαΟΗ溶液C.浓硫酸△.酸性高锰酸钾溶液
(2)装置①中的现象是品红溶液褪色.
(3)使用装置②的目的是除去SO2,以免干扰乙烯的检验.
(4)使用装置③的目的是确认SO2已除干净.
(5)确证含有乙烯的现象是装置③中品红溶液不褪色,装置④高锰酸钾酸性溶液褪色.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.已知草酸为二元弱酸:常温下,向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定量浓度的KOH溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2O4-、C2O42-三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示,则下列说法中不正确的是(  )
A.pH=1.2溶液中:c(K+)+c(H+)═c(OH-)+c(H2C2O4)
B.pH=2.7溶液中:$\frac{{c}^{2}(H{C}_{2}{O}_{4}^{-})}{c({H}_{2}{C}_{2}{O}_{4})}$×c(C2O42-)=1000
C.将相同物质的量KHC2O4和K2C2O4固体完全溶于水所得混合液的pH为4.2
D.向pH=1.2的溶液中加KOH溶液将pH增大至4.2的过程中水的电离度一定增大

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.对可逆反应2A(s)+3B(g)?C(g)+2D(g)△H<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的组合是(  )
①增加A的量,平衡向正反应方向移动     
②升高温度,平衡向逆反应方向移动
③压强增大,平衡不移动                 
④加入催化剂,B的转化率提高.
A.①②B.②③C.③④D.①④

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,CO2加氢合成甲醇是合理利用CO2的有效途径.由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H1=+41.19kJ•mol-1
反应Ⅱ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H2
反应Ⅲ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H3=-49.58kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅲ的△S<(填“<”、“=”或“>”)0;反应Ⅱ的△H2=-90.77 kJ•mol-1.
(2)在恒压密闭容器中,充入一定量的H2和CO2(假定仅发生反应Ⅲ),实验测得反应物在不同温度下,反应体系中CO2的平衡转化率与压强的关系曲线如图所示.

①反应过程中,不能判断反应Ⅲ已达到平衡状态的标志是AD
A.断裂3molH-H键,同时有2molH-O键形成      B.CH3OH的浓度不再改变
C.容器中气体的平均摩尔质量不变          D.容器中气体的压强不变
②比较T1与T2的大小关系:T1<T2(填“<”、“=”或“>”),理由是:反应Ⅲ为放热反应,温度降低,反应正向移动,所以T1<T2.
③在T1和P6的条件下,往密闭容器中充入3molH2和1molCO2,该反应在第5min时达到平衡,此时容器的体积为1.8L;则该反应在此温度下的平衡常数为0.148.
若温度不变,压强恒定在P8的条件下重新达到平衡时,容器的体积变为0.533L.

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