(12分)氮元素可以形成多种氢化物,如NH3、N2H4等。
(1)据报道,2016年中国将发射“天宫二号”空间实验室,并发射“神舟十一号”载人飞船和“天舟一号”货运飞船,与“天宫二号”交会对接。火箭升空需要高能燃料,通常用肼(N2H4)作燃料,N2O4作氧化剂。已知
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.7kJ?mol-1
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-113.0kJ?mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534.0kJ?mol-1
2NO2(g)
N2O4(g)△H=-52.7kJ?mol-1
写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氨气和气态水的热化学方程式:______________.
(2)工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(l)+H2O(g),该反应的平衡常数和温度关系如下所示:
T/℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
①该反应的△H 0(填“>”或“<”)。
②已知原料气中的氨碳比
为x,CO2的平衡转化率为a,在一定温度和压强下,a与x的关系如下图所示。a随着x的增大而增大的原因是__________。图中A点处,NH3的平衡转化率为__________。
![]()
(3)①在氢水加水稀释的过程中,NH3·H2O的电离程度____(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),
的值__________。
②室温下,amol/L的(NH4)2SO4溶液的pH=5,原因是__________________(用离子方程式表示),该反应的平衡常数为__________(用含a的数学表达式表示)。
(1)2N2H4(g)+N2O4(g)
3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 083.0 kJ·mol-1(2分)
(2)①<(1分) ②增大c(NH3),平衡正向移动,从而提高CO2的转化率(1分)42%(2分)
(3)①增大(1分) 不变(1分) ②NH4++H2O
NH3·H2O+H+(2分)
或
(2分)
【解析】
试题分析:(1)由①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.7kJ?mol-1
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-113.0kJ?mol-1
③N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534.0kJ?mol-1
④2NO2(g)
N2O4(g)△H=-52.7kJ?mol-1
根据盖斯定律可知?×2-④-?-?得2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g),
△H=(-534.0kJ?mol-1)×2-(-52.7kJ?mol-1)-(180.7kJ?mol-1)-(-113.0kJ?mol-1)=-1083.0 kJ?mol-1,
即热化学方程式为2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1083.0 kJ?mol-1;(2)①随着温度升高,K值减小,正反应方向为放热,ΔH<0;②根据题给图象分析,增大氨气浓度平衡正向进行,从而提高二氧化碳的转化率;A点处x=3,原料气中的NH3和CO2的物质的量之比为3,二氧化碳转化率为63%,假设氨气为3mol,二氧化碳为1mol,则反应的二氧化碳为0.63mol,依据化学方程式
2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(l)+H2O(l)反应的氨气为1.26mol,NH3的平衡转化率=1.26mol÷3mol×100%=42% ;(3)①在氨水加水稀释的过程中,氨水的电离程度增大,电离平衡常数K值只与温度有关,不变;②室温下,amol/L的(NH4)2SO4溶液的pH=5,原因是铵根发生了水【解析】
NH+H2O
NH3·H2O+H+;该反应的平衡常数为K=C(NH3·H2O)·C(H+)/C(NH4+)=![]()
考点:考查盖斯定律、热方程式的书写,化学平衡常数及化学平衡的图像和计算,弱电解质的电离和盐类的水解。
科目:高中化学 来源:2014-2015甘肃省白银市高一上学期期末化学试卷(解析版) 题型:填空题
(8分)下列各反应中,通入的气体反应物各起什么作用?请选择下列序号填空:
A.只做氧化剂 B.只做还原剂
C.既做氧化剂又做还原剂 D.既不做氧化剂又不做还原剂
(1)氯气通入水中:Cl2+H2O===HCl+HClO______________________
(2)二氧化氮通入水中:3NO2+H2O===2HNO3+NO__________________
(3)二氧化碳气体通入氢氧化钾溶液中:CO2+2KOH===K2CO3+H2O____________
(4)二氧化硫气体通入氢硫酸中:SO2+2H2S===3S↓ +2H2O_____________________
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科目:高中化学 来源:2014-2015甘肃省白银市高二上学期期末化学试卷(解析版) 题型:选择题
升高温度,下列数据不一定增大的是
A.化学反应速率
B.KNO3的溶解度S
C.化学平衡常数K D.水的离子积常数KW
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年湖南省高三上学期第三次月考化学试卷(解析版) 题型:选择题
将足量CO2气体通入硅酸钠溶液中,然后加热蒸干,再在高温下充分反应,最后所得的固体物质是
A.Na2SiO3 B.Na2CO3、Na2SiO3 C.Na2CO3、SiO2 D.SiO2
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年湖南省高三上学期第三次月考化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列有关物质分离的说法合理的是
A.分离I2和KMnO4两种固体时,可选择加热使I2升华的方法
B.除去AgI胶体中的NaI时,可将其装在用半透膜做的袋子里,放在流动的蒸馏水中,该分离方法称为渗析
C.粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子,可以通过化学沉淀法除去。如:可以通过加入Ba(NO3)2的方法除去其中的SO42-
D.从海带中提取碘单质时,可以将其灼烧后加水溶解过滤,在滤液中加适量氯水将碘元素氧化为I2,最后用乙醇萃取出单质碘
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年河南省天一高三上学期大联考化学试卷(解析版) 题型:选择题
根据下列实验操作及现象,能得出相应结论的是
选项 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
A | ①向溶液中通入CO2, ②继续通入CO2至过量 | ①溶液变浑浊 ②浑浊不消失 | 原溶液一定是NaAlO2溶液 |
B | ①向溶液中加入KSCN溶液,②滴入一定量盐酸 | ①溶液无明显现象 ②溶液变为血红色 | 原溶液中可能含有Fe2+、NO3- |
C | 用洁净铂丝蘸取少量溶液进行焰色反应 | 火焰呈黄色 | 原溶液一定是钠盐溶液 |
D | 向溶液中加入盐酸 | 产生的气体使澄清石灰水变浑浊 | 原溶液中一定含有CO32- |
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年河南省天一高三上学期大联考化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列反应I和反应Ⅱ属于同一种反应类型的是
选项 | 反应Ⅰ | 反应Ⅱ |
A | 甲烷与氯气在光照条件下生成一氯甲烷 | 乙酸和碳酸钠溶液反应 |
B | 乙醇在催化剂条件下生成乙醛 | 乙烯与溴的四氯化碳溶液反应 |
C | 油脂制备肥皂 | 乙烯制备聚乙烯 |
D | 苯与液溴反应制备溴苯 | 乙醇和乙酸反应制备乙酸乙酯 |
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年河北省邯郸市高三上学期1月教学质量检测化学试卷(解析版) 题型:选择题
在可逆反应2A(g)+3B(g)
xC(g)+D(g)中,已知:反应开始加入的物质只有A、B,起始浓度A为5 mol·L-1,B为3 mol·L-1,前2 min C的平均反应速率为0.5 mol·L-1·min-1。2 min末,测得D的浓度为0.5 mol·L-1。则关于此反应的下列说法中正确的是
A.2 min末时A和B的浓度之比为5∶3
B.x=1
C.2 min末时B的浓度为1.5 mol·L-1
D.前2 min,A的消耗浓度为0.5 mol·L-1
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年北京市海淀区高三上学期期末化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列变化必须加入氧化剂才能实现的是
A.Cr2O72-→CrO42- B.HNO3 →NO2
C.SiO2 →Si D.CH3CH2OH→CH3CHO
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