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18.氮的氢化物--氨,是重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用.而烟气中的NO2必须脱除(即脱硝)后才能排放.

(1)合成氨原来氢气的一个制备反应为:CO+H2O(g)═CO2+H2
①t°C时,往1L密闭容器中充入0.2molCO和0.3mol水蒸气.反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol•L-1.该温度下此反应的平衡常数K=1(填计算结果)
②保持温度不变,向上述平衡体系中再加入0.1molCO,当反应重新建立平衡时,水蒸气的总转化率α(H2O)=50%.
(2)NH3和O2在铂系催化剂作用下从145°C就开始反应:4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g);
△H=-905kJ•mol-1
不同温度下NO产率如图1所示,温度高于900°C时,NO产率下降的原因温度高于900℃时,平衡向左移动.
(3)已知:CH4(g)+2O2═CO2(g)+2H2O;△H=-890.3kJ•mol-1
N2(g)+O2(g)═2NO(g);△H=+180kJ•mol-1
CH4可用于脱硝,其热化学方程式为CH4(g)+4NO(g)═CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l)△H=-1250.3 kJ•mol-1.
(4)以NO2、O2.熔融NaNO2组成的燃料电池装置如图2所示,在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y,有关电极反应可表示为NO2+NO3--e-=N2O5.

分析 (1)①利用三段式计算出平衡时各物质的量的平衡浓度,代入平衡常数表达式计算.
②保持温度不变,平衡常数不变.向上述平衡体系中再加入0.1mol CO,可以等效为开始加入0.3molCO,0.3molH2O,
令参加反应的水的物质的量为xmol,利用三段式用x表示出各物质的浓度变化量、平衡时各物质的平衡浓度,代入平衡常数计算x值,再利用转化率定义计算;
(2)对于放热反应,温度升高,则化学平衡向逆向移动;
(3)已知:①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=-890.3kJ•mol-1
②N2(g)+O2(g)═2NO(g);△H=+180kJ•mol-1
根据盖斯定律:①-2×②得CH4(g)+4NO(g)═CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l),可计算反应热;
(4)燃料电池的负极上发生燃料失去电子的氧化反应,即NO2+NO3--e-=N2O5.

解答 解:(1)①对于可逆反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
起始物质的量浓度(mol/L)  0.2     0.3                0           0   
转化物质的量浓度(mol/L)  0.12    0.12              0.12     0.12
平衡物质的量浓度(mol/L)  0.08    0.18              0.12     0.12   
所以该温度下此反应的平衡常数K=$\frac{0.12×0.12}{0.08×0.18}$=1.
故答案为:1;
②保持温度不变,平衡常数不变,向上述平衡体系中再加入0.1mol CO,可以等效为开始加入0.3molCO,0.3molH2O,
对于可逆反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
起始物质的量浓度(mol/L)  0.3     0.3                0       0   
转化物质的量浓度(mol/L)  x        x                  x      x
平衡物质的量浓度(mol/L)  0.3-x   0.3-x               x      x  
所以$\frac{x•x}{(0.3-x)•(0.3-x)}$=1,解得x=1.5
所以当反应重新建立平衡时,水蒸气的总转化率α(H2O)=$\frac{1.5mol}{0.3mol}$×100%=50%.
故答案为:50%;
(2)对于放热反应,温度升高,则化学平衡向逆向移动,所以氨气的产率减小,
故答案为:温度高于900℃时,平衡向左移动;
(3)已知:①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=-890.3kJ•mol-1
②N2(g)+O2(g)═2NO(g);△H=+180kJ•mol-1
根据盖斯定律:①-2×②得CH4(g)+4NO(g)═CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l),△H=-890.3kJ•mol-1-2×(+180kJ•mol-1)=-1250.3 kJ•mol-1;
故答案为:CH4(g)+4NO(g)═CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l)△H=-1250.3 kJ•mol-1;
(4)燃料电池的负极上发生燃料失去电子的氧化反应,即NO2+NO3--e-=N2O5,故答案为:NO2+NO3--e-=N2O5.

点评 本题考查较为综合,涉及盖斯定律的应用、化学平衡的计算、电解原理的应用、氧化还原反应、图象的分析与应用等,为高考常见题型,考查了学生的分析能力以及对基础知识的综合应用能力,题目难度中等.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.链烃A是重要的有机化工原料,由A经以下反应可制备一种有机玻璃:

已知以下信息:
①核磁共振氢谱表明D只有一种化学环境的氢;
②羰基化合物可发生以下反应:(注:R′可以是烃基,也可以是H原子)
③E在甲醇、硫酸的作用下,发生酯化、脱水反应生成F.
回答下列问题:
(1)A的结构简式为CH2=CHCH3,A生成B的反应类型为加成反应.
(2)B生成C的化学方程式为CH3CHClCH3+NaOH$\stackrel{H_{2}O}{→}$CH3CH(OH)CH3+NaCl.
(3)D的结构简式为CH3COCH3,分子中最多有6个原子共平面.
(4)E的化学名称为2-甲基2-丙烯酸.
(5)F的同分异构体中能同时满足下列条件的共有8种(不含立体异构);
①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体    ②能使Br2的四氯化碳溶液褪色
其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3﹕2﹕2﹕1的是CH2=C(CH3)CH2COOH(写出其中一种的结构简式).
(6)聚乳酸(  )是一种生物可降解材料,参考上述信息设计由乙醇制备聚乳酸的合成路线.(示例:反应条件X$\stackrel{反应条件1}{→}$Y$\stackrel{反应条件2}{→}$Z …)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.化学与生活密切相关,下列说法错误的是(  )
A.冬季烧煤炭供热取暖与雾霾的形成无必然联系
B.食品包装袋中充人氮气可防腐
C.钢铁表面镀锌可防止铁的腐蚀
D.回收地沟油制造生物柴油符合环境保护的要求

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.氨可用于制取氨水、液氮、氮肥(尿素、碳铵等)、硝酸、铵盐、纯碱等,因此被广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料等行业中,最重要的化工产品之一.
(1)以甲烷为原料可制得合成氨气用的氢气.图1是一定温度、压强下,CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和2mol H2(g)的能量变化示意图,写出该反应的热化学方程式CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=3(E2-E1)(△H用E1、E2、E3表示).
(2)CO可使合成氨的催化剂中毒而失去活性,因此工业上常用乙酸二氨合铜(I)溶液来吸收原料气体中的CO,反应原理:[Cu(NH3)2CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)?[Cu(NH3)3]CH3COO•CO(l)△H<0,
吸收后的乙酸铜氨溶液经过适当处理后可再生而恢复其吸收CO的能力,则再生的适宜条件是B(填字母序号).
A.高温、高压        B.高温、低压        C.低温、低压       D.低温、高压

(3)已知N2(g)+3H2?2NH3(g)△H=-94.4kJ•mol-1,恒容时,体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图2所示,各时间段最终均达平衡状态.
①在2L容器中发生反应,时段Ⅰ放出的热量为94.4kJ.
②25min时采取的某种措施是将NH3从反应体系中分离出去.
③时段Ⅲ条件下反应的平衡常数为2.37.(保留3位有数字)
(4)电化学降解N的原理如图3所示.电源正极为A(填“A”或“B”),阴极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2+6H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

13.氮氧化物是大气污染物之一,目前,消除氮氧化物的方法有多种.
Ⅰ催化还原法.在汽车排气管内安装的催化转化器,可使尾气中主要污染物转化为无毒物质.主要反应如下::2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)
(1)已知:N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H=+180kJ•mol-1
化学键O═OC═OC≡O
键能(Kj/moL)4978031072
则反应2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H=-751kJ•mol-1
(2)在一定温度下,向体积为1L的密闭容器中通入2molNO、1molCO,10分钟时反应2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)达到平衡状态,反应过程中反应物浓度随时间变化情况如图所示.
①前10分钟内用氮气表示的反应速率为0.02mol?L-1?min-1,计算该温度下反应的平衡常数K为$\frac{0.2×0.{4}^{2}}{1.{6}^{2}×0.{6}^{2}}$L?mol-1.(只列算式,不要求计算结果)
②若保持温度不变,在15分钟时向容器内再次充入NO1.6mol、CO20.4mol,则此时反应的ν正=ν逆(填“<”、“=”或“>”)
程如下:NO$→_{反应Ⅰ}^{ClO_{2}}$ NO2$→_{反应Ⅱ}^{Na_{2}SO_{3}水溶液}$N2.已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl,则反应Ⅱ的化学方程式是2NO2+4Na2SO3═N2+4Na2SO4;
若生成11.2L N2(标准状况),则消耗ClO267.5g.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.对于2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<0  反应来说:
(1)若将2mol SO2气体和1mol O2气体在2L容器中混合并在一定条件下发生反应,经2min 建立平衡,此时测得 SO3浓度为 0.8mol•L-1,该条件时反应的平衡常数K=160L•mol-1.
(2)在体积不变的条件下,改变下列条件重新达到平衡时能使平衡常数K增大的有B(填字母).
A.升高温度B.降低温度C.增大压强        D.移出生成的SO3
(3)一定温度下,若将8mol SO2气体和 4mol O2气体混合置于体积恒定的密闭容器中,能说明该反应已达到平衡状态的是BC.
A.SO2的转化率和O2的转化率相等     
B.容器内压强保持不变
C.v(SO2)逆=2v(O2)正
D.容器内密度保持不变
(4)一定温度下,将8mol SO2和4mol O2气体混合置于体积不变的密闭容器中,经t1时间达到平衡,测得混合气体总物质的量为10mol.若使SO2、O2、SO3三种气体均增加1mol,则平衡向右移动(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.某有机物的结构简式为HOOC-CH=CH-CH2OH,关于该有机物下列说法错误的是(  )
A.该物质有三种官能团,该物质自身能发生酯化反应
B.该物质能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,它们的反应原理相同
C.该物质能通过两种方式的反应生成两种高分子物质
D.1mol该物质能够消耗2mol金属钠同时放出1mol氢气

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.有四种有机物A、B、C、D,其分子式均为C3H6O2,把它们分别进行实验并记录现象如表:
有机物氢氧化钠银氨溶液新制氢氧化铜金属钠
A发生中和反应不反应溶解放出氢气
B不反应发生银镜反应生成红色沉淀放出氢气
C不反应发生银镜反应生成红色沉淀不反应
D发生水解反应不反应不反应不反应
四种物质的结构简式为:
A.CH3CH2COOH;B.CH3CHOHCHO;C.HCOOCH2CH3;D.CH3COOCH3.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.图为元素周期表的一部分,根据元素①~⑧在周期表中的位置,按要求回答下列问题.
族
周期
IA0
1①IIAIIIAⅣAVAⅥAVIIA
2②③
3④⑤⑥⑦⑧
(1)在元素①~⑧中,金属性最强的元素是Na(填元素符号),最不容易形成化合物的元素是Ar(填元素符号).
(2)用电子式表示⑦的气态氢化物的形成过程.
(3)③、④、⑥中原子半径由大到小的顺序是Na>S>F(填元素符号)

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