题目列表(包括答案和解析)
碳和氮的许多化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。
(1)工业上生产硝酸所需要的一氧化氮常用氨气来制备,该反应的化学方程式为 ?????????????????????????????????????????????????????????????????? 。
(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2 NH4(s)??? ? △H=-l59.5 kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)? △H=+116.5 kJ·mol-1
③H2O(1)=H2O(g)? ??????????????????? △H=+44.0kJ·mol-1
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式?????????????????
(3)以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一个热点,已知氨燃料电池使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液,电池反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O。该电池负极的电极反应式为??????????????? ;每消耗3.4g NH3转移的电子数为??????????????? (阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
(4)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)? △H=Q kJ·mol-1。
在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
???????? 时间(Min) 浓度(mol·L-1) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①T1℃时,该反应的平衡常数K= ????? ;
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是? ?? ? (填字母编号)。
a.加入一定量的活性炭 ???? b.通人一定量的NO
c.适当缩小容器的体积?????? d.加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则Q ??? 0(填“>”或“<”)。?
氮气及含氮的化合物在国民经济中占有重要地位。合成氨工业中,合成塔中每产生2 mol NH3,放出92.4 kJ热量。
(1)若起始时向容器内放入2 mol N2和6 mol H2,达平衡后放出的热量为Q,则Q_____184.8kJ(填“>”、“<”或“=”) 。 一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示反应达到化学平衡状态的是____________。
a.3v逆(N2)=v正(H2) b.2v正(H2)= v正(NH3)
c.混合气体密度保持不变 d.c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2
工业生产尿素的原理是以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 (l)。
(2)在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)
,右图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是___________。
(3)图中的B点处,NH3的平衡转化率为_______。
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已知:3Cl2+2NH3→N2+6HCl ――① 3Cl2+8NH3→N2+6NH4Cl ――②
(4)完成并配平下列氧化还原反应方程式,再标出电子转移的方向和数目:
12Cl2+15NH3→ ――③
(5)反应③中的还原剂是 ,还原产物是 。
(6)若按③反应后产生气体9.408L(标准状况),则被氧化的气体的物质的量是 mol。
与6 g尿素[CO(NH2)2]含氮物质的量不相同的物质是
A.3.4 g NH3 B.0.1 mol NH4NO3
C.6 g NH4NO3 D.13.2 g(NH4)2SO4
氨气是一种重要的化工产品,是生产铵盐、尿素等的原料。工业合成氨的反应如下:N2(g) +3H2(g)
2NH3(g)
△H=一92. 4 KJ·mol-1
(1)2NH3(g)
N2(g)
+3H2(g)在恒容密闭容器中达到平衡的标志有
①单位时间内生成3n mol H2:同时生成2n mol NH3②用NH3、N2、H2表示反应速率比为2∶1∶3 ③混合气体的密度不再改变 ④混合气体压强不再改变 ⑤混合气体平均相对分子质量不再改变
A.①③④ B.①②④⑤ C.①④⑤ D.②③④
(2)工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素[CO(NH2)2]。
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t℃时,向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10 molCO:和0. 40 molNH3 ,70 min开始达到平衡。反应中CO2 ( g)的物质的量随时间变化如下表所示:
|
时间/min |
0 |
30 |
70 |
80 |
100 |
|
n(CO2) /mol |
0.10 |
0.060 |
0.040 |
0.040 |
0.040 |
①20 min时,υ正(CO2 )_ 80 min时。υ逆(H2O)(填“>”、“=”或“<”)。
②在100 min时,保持其它条件不变,再向容器中充入0. 050 mo1CO2和0. 20 molNH3,重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将_ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
③上述可逆反应的平衡常数为_ (保留二位小数)。
④根据表中数据在图甲中绘制出在t℃下NH3的转化率随时间变化的图像;保持其它条件不变;则(t+10)℃下正确的图像可能是 (填图甲中的“A”或“B”)。
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⑤图乙所示装置(阴、阳极均为惰性电极)可用于电解尿素〔CO(NH2)2〕的碱性溶液制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为 ,若两极共收集到气体22. 4L(标
况),则消耗的尿素为 g(忽略气体的溶解)。
北京时间2008年2月21日上午11时26分,美国用导弹击毁了失控的卫星。美方称,卫星坠落地面时,燃料罐中装有的约453 kg联氨(N2H4),可能发生泄漏,造成伤害。
(1)联氨是一种无色可燃的液体,溶于水显碱性,其原理与氨相似,但其碱性不如氨强,写出其溶于水呈碱性的离子方程式: 。
(2)联氨(N2H4)是航天飞船常用的高能燃料。联氨可用氨和次氯酸钠按一定物质的量之比混合反应生成联氨、氯化钠和水;该反应的氧化产物是 。也可以采用尿素[CO(NH2)2]为原料制取,方法是在高锰酸钾催化剂存在下,尿素和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成联氨、另外两种盐和水,写出其反应的化学方程式 。
(3)火箭推进器中分别装有联氨和过氧化氢,当它们混合时即产生气体,并放出大量热。已知:12.8 g液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气,放出256.65 kJ的热量;
H2O(l)=H2O (g) DH=+44 kJ·mol-1
2H2O2(l)=2H2O(l)+ O2(g) DH=–196.4 kJ·mol-1
则写出表示联氨燃烧热的热化学方程式为 。
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