题目列表(包括答案和解析)
(08淄博市模拟)(18分)某学习兴趣小组探究废干电池(锌筒内填有炭粉、MnO2、NH4Cl等的糊状物)的回收利用,并用回收的物质进行如下实验。
I.(1)从废干电池中提取NH4Cl。
① 利用该糊状物提取NH4Cl前两步的操作为:a.溶解 b. 。
② 甲同学设想:将分离出的NH4Cl溶液蒸发、结晶、灼烧,就可以制得纯净的NH4Cl。请对甲同学的方案作出评价并说明理由:______________________________________
。
(2)制取氨气。
① 乙同学要制备并收集到纯净的氨气,下列各反应及操作中合理的是
a.将氯化铵固体加热分解 b.将浓氨水滴入氢氧化钠固体中
c.将氢氧化钠固体加入浓氨水中 d.将氯化铵浓溶液滴入氢氧化钠固体中
![]()
② 乙同学认为将集气瓶正放在桌上(如图所示),就可以收集到纯净的氨气。
你若认为可行,请说明其操作:_____________________________。
你若认为不可行,请说明其理由:___________________________。
Ⅱ.丙同学利用上面得到的氨气制取氨水并进行了如下探究实验:
(3)为探究NH3?H2O是否是弱电解质。
丙该同学设计方案如下:① 将1.12L(标况)NH3完全溶于水,配得溶液500mL;
② ;③分析数据,即
可得出结论。
请把最简单的实验步骤②,填写在上面的空格中。
(4)探究氨水与盐酸的反应过程。
丙同学进行了如下实验:向25mL上述氨水中逐
滴滴加同浓度的盐酸,测定反应过程中溶液pH并绘
制其pH变化曲线(如图)。请回答:
①酸碱恰好完全中和时的pH点应是_________
(填A或B或D),此时溶液中c(NH3?H2O)+c(NH4+)=______mol?L-1,溶液中
各离子的浓度由大到小的顺序为 。
III.请参与探究
(5)请完成以下探究实验报告。
【探究课题】比较在25℃、0.1mol?L-1的NH3?H2O溶液和0.1mol?L-1的NH4Cl溶液中,NH3?H2O的电离程度与NH4+水解程度的相对大小。
【探究方案】(15分)氨气是一种重要的化工原料,大量用于制造尿素、纯碱、铵态氮肥以及硝酸,在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料等。请回答下列问题:
(1)氨气是工业制备硝酸的重要原料,已知下列三个热化学方程式:
① N2 (g)+ 3H2
(g)
2NH3 (g) △H1
② 4NH3(g) +5O2 (g)= 4NO(g) +6H2O(l) △H2
③ N2 (g)+ O2 (g)= 2NO (g) △H
能否应用△H1和△H2表示△H?
若能用△H1和△H2表示△H,则写出△H= ;若不能,说明理由:
。
(2)在相同的温度下,容积相等的两个恒容密闭容器(编号分别为a和b)中,一定量的氮气和氢气发生下列可逆反应:
N2(g)
+ 3H2(g)
2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol
实验测得反应起始时各物质的物质的量及平衡时放出的热量如下表:
|
容器编号 |
起始时各物质物质的量/mol |
平衡时反应 |
||
|
N2 |
H2 |
NH3 |
||
|
a |
1 |
3 |
0 |
23.1 |
|
b |
2 |
6 |
0 |
未知(用E表示) |
下列说法正确的是 (填序号)
① 反应a和反应b的氢气转化率相同
②利用已知数据可以计算反应b的平衡常数
③利用已知数据可以计算反应b放出的能量E
④平衡时a、b两个反应的氨气体积分数为1:1
(3)温度为400℃、压强为30Mpa的情况下,密闭容器中发生氢气与氮气的合成氨反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
△H<0 。
氨气的物质的量[n(NH3)]和氢气的物质的量[n(H2)]随时间变化的关系如下图:
![]()
正反应速率最大的点是 (选填a、b、c、d中的一个或几个),氮气的物质的量[n(N2)]相等的两点是 (选填a、b、c、d中的两个);保持其他条件不变,将温度改为600℃,在上图中画出反应达到平衡的过程中氨气的变化曲线。
(4)工业合成氨用煤制备原料气氢气时,往往排放大量的二氧化碳。实际工业生成中可利用二氧化碳联合生产二甲醚(CH3OCH3),一定条件下,在容积固定的密闭设备中发生反应:
2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H<0
两个密闭恒容容器中在温度均为T且保持不变的情况下进行上述反应,一段时间后测得两个容器中有关数据及正逆反应速率关系如下表:
|
容器 |
c(CO2) /mol·L-1 |
c(H2) /mol·L-1 |
c(CH3OCH3) /mol·L-1 |
c(H2O) /mol·L-1 |
v (正)和v (逆)比较 |
|
容器I |
1.0×10-2 |
1.0×10-2 |
1.0×10-4 |
1.0×10-4 |
v (正)=v (逆) |
|
容器II |
2.0×10-2 |
1.0×10-2 |
1.0×10-4 |
2.0×10-4 |
|
容器I中的反应 (选填“是”或“否”)达到平衡状态,该反应在温度为T时的平衡常数K= 。表格内的空格处v(正)与v(逆)的大小关系是 。
(1)二氧化硫的催化氧化的过程如图所示,其中a、c二步的化学方程式可表示为:![]()
SO2+V2O5
SO3+ V2O4
4VOSO4+O2
2V2O5+4SO3。
该反应的催化剂是 (写化学式)
(2) 550 ℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 M Pa。试计算反应2SO3
2SO2+O2在550 ℃时的平衡常数K= 。![]()
(3)550 ℃时,将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密闭容器中,反应 达平衡后,下列措施中能使n(SO3)/n(SO2)增大的是
A.升高温度
B.充入He(g),使体系总压强增大
C.再充入2 mol SO2和1 mol O2
D.再充入1 mol SO2和1 mol O2
(4)维持温度不变条件下使之发生如下反应:2SO2+O2
2SO3,有两只密闭容器A和B。A容器有一个可以移动的活塞能使容器内保持恒压,B容器能保持恒容。起始时向这两个容器中分别充入等物质的量的体积比为2∶1的SO2和O2的混合气体,并使A和B容积相等(如下图所示)。![]()
试填写下列空格:
A容器达到平衡时所需的时间比B容器__________(填:“短或长”);平衡时A容器中SO2的转化率比B容器_______(填:“大或小”);达到所述平衡后,若向两容器中通入等物质的量的原反应气体,达到平衡时,A容器的混合气体中SO3的体积分数_________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同);B容器的混合气体中SO3的体积分数_________。
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