氮可以形成多種化合物,如NH3、N2H4、HCN、NH4NO3等。
(1)已知:N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) △H=" +" 50.6kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H="-571.6" kJ·mol-1
則①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H= kJ·mol-1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) 不能自發(fā)進行的原因是 。
③用次氯酸鈉氧化氨,可以得到N2H4的稀溶液,該反應的化學方程式是 。
(2)采礦廢液中的CN-可用H2O2處理。已知:H2SO4=H++ HSO4- HSO4-H++ SO42-
用鉑電極電解硫酸氫鉀溶液,在陽極上生成S2O82-,S2O82-水解可以得到H2O2。寫出陽極上的電極反應式 。
(3)氧化鎂處理含的廢水會發(fā)生如下反應:
MgO+H2OMg(OH)2 Mg(OH)2+2NH4+ Mg2+ +2NH3·H2O。
①溫度對氮處理率的影響如圖所示。在25℃前,升高溫度氮去除率增大的原因是 。
②剩余的氧化鎂,不會對廢水形成二次污染,理由是 。
(4)滴定法測廢水中的氨氮含量(氨氮以游離氨或銨鹽形式存在于水中)步驟如下:①取10 mL廢水水樣于蒸餾燒瓶中,再加蒸餾水至總體積為175 mL②先將水樣調(diào)至中性,再加入氧化鎂使水樣呈微堿性,加熱③用25 mL硼酸吸收蒸餾出的氨[2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O]④將吸收液移至錐形瓶中,加入2滴指示劑,用c mol·L-1的硫酸滴定至終點[(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O=(NH4)2SO4+4H3BO3],記錄消耗的體積V mL。則水樣中氮的含量是 mg·L-1(用含c、V的表達式表示)。
(1)①-622.2 ②△H>0 △S<0 ③NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O
(2)2HSO4--2e-= S2O82-+2H+
(3)① 升高溫度NH3的溶解度降低,有利于NH3的逸出
② 氧化鎂難溶于水中,以沉淀的形式排出,因此不會形成二次污染
(4)2800cV
解析試題分析:(1)①熱化學方程式②-①即可得到對應熱化學方程式;②該反應的△H>0 △S<0(氣體體積減少),故不能自發(fā)進行;(2)題意給出HSO4-是弱離子,所以要寫成整體式子,電解池的陽極失去電子,2HSO4--2e-= S2O82-+2H+ ;(3) 升高溫度氣體的溶解度降低,能使其從溶液中逸出,使反應的平衡體系正向移動,氮去除率增大;氧化鎂難溶于水中,以沉淀的形式排出,因此不會形成二次污染。
考點:考查化學反應原理知識,涉及反應熱計算、反應方向的判斷、電解池電極反應式書寫、實驗結(jié)果的分析等有關(guān)內(nèi)容。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
SO2和NOx在化學工業(yè)上有重要用途,也是大氣污染的主要來源,開發(fā)和利用并重,預防和治理并舉是當前工業(yè)上和環(huán)境保護領域研究的主要課題之一。
(1)在接觸法制硫酸的過程中,發(fā)生2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0反應,某溫度下,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(p)的關(guān)系如下圖所示,根據(jù)圖示回答下列問題:
①平衡狀態(tài)由A到B時,平衡常數(shù)K(A) K(B)(填“>”、“<”或“=”);
②將2.0molSO2和1.0molO2置于10L的密閉容器中,若40s后反應達到平衡,此時體系總壓強為0.10MPa,這一段時間內(nèi)SO2的平均反應速率為 。
該反應的平衡常數(shù)為 。
(2)用CH4催化還原NOx可消除氮的氧化物的污染,例如:
CH4(g)+4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=—574kJ·mol—1
CH4(g)+4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=—1160kJ·mol—1
取標準狀況下4.48LCH4并使之完全反應:
①若將NO2還原至N2,整個過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 ;
②若還原NO2和NO的混合物,放出的總熱量Q的取值范圍是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
氫氣的制取與儲存是氫能源利用領域的研究熱點。
(1)已知:
下列有關(guān)該反應的敘述正確的是
A.正反應活化能小于169.8kJ·mol-1 |
B.逆反應活化能一定小于169.8kJ·mol-1 |
C.正反應活化能不小于169.8kJ·mol-1 |
D.正反應活化能比逆反應活化能小169.8kJ·mol-1 |
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
(7分)(1)臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。
①臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應。如:
6Ag(s)+O3(g)===3Ag2O(s);△H =" -235.8" kJ/mol;
己知:2 Ag2O(s)===4Ag(s)+O2(g);△H = +62.2kJ/mol;
則反應 2O3(g)= 3O2(g) 的△H = kJ/mol;
②科學家P.Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。臭氧在陽極周圍的水中產(chǎn)
生,陰極附近的氧氣則生成過氧化氫,陰極電極反應式為 。
(2)用活性炭還原法處理氮氧化物,有關(guān)反應為:C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) 某研究小組向某密閉的真空容器(假設容器體積不變,固體試樣體積忽略不計)中加入NO和足量的活性炭,恒溫(T1℃) 條件下反應,反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:
①在10 min~20 min的時間段內(nèi),以CO2表示的反應速率為 ;
②寫出該反應的平衡常數(shù)的表達式K= ;
③下列各項能作為判斷該反應達到平衡狀態(tài)的是 (填序號字母);
A.容器內(nèi)壓強保持不變 | B.2v正(NO)=v逆(N2) |
C.容器內(nèi)CO2的體積分數(shù)不變 | D.混合氣體的密度保持不變 |
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
(10分)拆開1mol H—H鍵,1mol N—H鍵,1mol N≡N鍵分別需要吸收的能量為436kJ,391kJ,946kJ:則(1)1mol N2完全反應生成NH3 熱量(填:吸收或放出) kJ;(2)理論上,每生成1mol NH3, 熱量(填:吸收或放出) kJ;(3)事實上,反應的熱量總小于理論值,為什么? 。
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
“神七”登天譜寫了我國航天事業(yè)的新篇章;鸺招枰吣艿娜剂,通常用肼(N2H4)作為燃料,N2O4做氧化劑。
(1)已知:N2(g) + 2O2(g) =2NO2(g) △H=+67.7 kJ·mol-1
N2H4(g) + O2(g) =N2(g) + 2H2O(g) △H=-534.0 kJ·mol-1
2NO2(g) N2O4(g) △H=-52.7 kJ·mol-1
試寫出氣態(tài)肼在氣態(tài)四氧化二氮中燃燒生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學方程式: 。
(2)工業(yè)上可用次氯酸鈉與過量的氨反應制備肼,該反應的化學方程式為: 。
(3)一定條件下,在2L密閉容器中起始投入2 mol NH3和4 mol O2發(fā)生反應:
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
測得平衡時數(shù)據(jù)如下:
平衡時物質(zhì)的量(mol) | n(NO) | n(H2O) |
溫度T1 | 1.6 | 2.4 |
溫度T2 | 1.2 | 1.8 |
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
多晶硅是太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的重要原料。
(1)由石英砂可制取粗硅,其相關(guān)反應的熱化學方程式如下:
①反應SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g)的△H= kJ·mol-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。
②SiO是反應過程中的中間產(chǎn)物。隔絕空氣時,SiO與NaOH溶液反應(產(chǎn)物之一是硅酸鈉)的化學方程式是 。
(2)粗硅提純常見方法之一是先將粗硅與HCl制得SiHCl3,經(jīng)提純后再用H2還原:SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g)不同溫度及不同n(H2)/n(SiHCl3)時,反應物X的平衡轉(zhuǎn)化率關(guān)系如圖;
①X是 (填“H2”、“SiHCl3”)。
②上述反應的平衡常數(shù)K(1150℃) K(950℃)(選填“>”、“<”、“=”)
(3)SiH4(硅烷)法生產(chǎn)高純多晶硅是非常優(yōu)異的方法。
①用粗硅作原料,熔鹽電解法制取硅烷原理如圖10,電解時陽極的電極反應式為 。
②硅基太陽電池需用N、Si兩種元素組成的化合物Y作鈍化材料,它可由SiH4與NH3混合氣體進行氣相沉積得到,已知Y中Si的質(zhì)量分數(shù)為60%,Y的化學式為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
以下是一些物質(zhì)的熔沸點數(shù)據(jù)(常壓):
| 鉀 | 鈉 | Na2CO3 | 金剛石 | 石墨 |
熔點(℃) | 63.65 | 97.8 | 851 | 3550 | 3850 |
沸點(℃) | 774 | 882.9 | 1850(分解產(chǎn)生CO2) | ---- | 4250 |
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科目:高中化學 來源: 題型:單選題
在恒容密閉容器中,一定條件下進行如下反應:NO(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g);△H=-373.2kJ·mol-1 ,達到平衡后,為提高該反應的速率和NO的轉(zhuǎn)化率,采取的正確措施是
A.加催化劑同時升高溫度 | B.加催化劑同時增大壓強 |
C.溫度不變同時充入Ar | D.降低溫度同時增大壓強 |
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