題目列表(包括答案和解析)
催化劑 |
高溫 |
c2(NH3) |
c(N2)?c3(NH3) |
c2(NH3) |
c(N2)?c3(NH3) |
壓強(qiáng)(Mpa) 氨的平衡含(%) 溫度(攝氏度) |
0.1 | 10 | 20 | 30 | 60 | 100 |
200 | 15.3 | 81.5 | 86.4 | 89.9 | 95.4 | 98.8 |
300 | 2.2 | 52.0 | 64.2 | 71.0 | 84.2 | 92.6 |
400 | 0.4 | 25.1 | 38.2 | 47.0 | 65.2 | 79.8 |
500 | 0.1 | 10.6 | 19.1 | 26.4 | 42.2 | 57.5 |
600 | 0.05 | 4.5 | 9.1 | 13.8 | 23.1 | 31.4 |
催化劑 |
△ |
c2(NH3) |
c(N2)?c3(H2) |
c2(NH3) |
c(N2)?c3(H2) |
催化劑 |
△ |
c2(NH3) |
c(N2)?c3(H2) |
c2(NH3) |
c(N2)?c3(H2) |
壓強(qiáng)(MPa) 氨的平衡含量(%) 溫度(攝氏度) |
0.1 | 10 | 20 | 30 | 60 | 100 |
200 | 15.3 | 81.5 | 86.4 | 89.9 | 95.4 | 98.8 |
300 | 2.2 | 52.0 | 64.2 | 71.0 | 84.2 | 92.6 |
400 | 0.4 | 25.1 | 38.2 | 47.0 | 65.2 | 79.8 |
500 | 0.1 | 10.6 | 19.1 | 26.4 | 42.2 | 57.5 |
600 | 0.05 | 4.5 | 9.1 | 13.8 | 23.1 | 31.4 |
氨是一種重要的化工原料,氨的合成與應(yīng)用是當(dāng)今重要研究?jī)?nèi)容之一。不同溫度、壓強(qiáng)下,合成氨平衡體系中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)見(jiàn)下表(N2和H2起始物質(zhì)的量之比為1∶3)。
壓強(qiáng)(Mpa) 氨的平 衡含量(%) 溫度(℃) | 0.1 | 10 | 20 | 30 | 60 | 100 |
200 | 15.3 | 81.5 | 86.4 | 89.9 | 95.4 | 98.8 |
300 | 2.2 | 52.0 | 64.2 | 71.0 | 84.2 | 92.6 |
400 | 0.4 | 25.1 | 38.2 | 47.0 | 65.2 | 79.8 |
500 | 0.1 | 10.6 | 19.1 | 26.4 | 42.2 | 57.5 |
600 | 0.05 | 4.5 | 9.1 | 13.8 | 23.1 | 31.4 |
回答下列有關(guān)問(wèn)題:
(1)利用表中數(shù)據(jù)推斷得出合成氨的反應(yīng)是__________反應(yīng)(填“放熱”、“吸熱”或“無(wú)熱量變化”)。
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在200℃和100MPa時(shí),平衡體系中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)最高,而實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)不選用該條件的主要原因是___________________________________。
(3)一定條件下,對(duì)在密閉容器中進(jìn)行的合成氨反應(yīng)達(dá)平衡后,其他條件不變時(shí),若同時(shí)壓縮容器的體積和升高溫度達(dá)新平衡后,與原平衡相比,請(qǐng)將有關(guān)物理量的變化的情況填入下表中(填“增大”、“減小”或“可能增大也可能減小”):
反應(yīng)速率 | 平衡常數(shù)K | 氨的體積分?jǐn)?shù) | |
變化情況 |
(4)將1molH2和1molN2通入一體積不變的密閉容器中,在一定溫度和催化劑作用下,反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)得NH3的物質(zhì)的量為0.3mol,此時(shí)若移走0.5molH2和0.5molN2,則反應(yīng)達(dá)到新的平衡時(shí),NH3的物質(zhì)的量為_(kāi)____________(選填答案編號(hào))。
A.0.3mol B.0.15mol C.小于0.15mol D.大于0.15mol,小于0.3mol
(16分)氨是一種重要的化工原料,氨的合成和應(yīng)用是當(dāng)前的重要研究?jī)?nèi)容之一。
(1)一定條件下,在一個(gè)密閉容器中充入氣體:N2 2mol、H2 6mol,達(dá)平衡后N2的轉(zhuǎn)化率為50%,同時(shí)放熱92.3KJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:______________________________。
(2)傳統(tǒng)哈伯法合成氨工藝中相關(guān)的反應(yīng)式為:N2+3H22NH3 。
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為:K=______________。升高溫度,K值______(填“增大”“減小”或“不變”)。
②不同溫度、壓強(qiáng)下,合成氨平衡體系中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)見(jiàn)下表(N2和H2的起始物質(zhì)的量之比為1∶3)。分析表中數(shù)據(jù), (填溫度和壓強(qiáng))。時(shí)H2轉(zhuǎn)化率最高,實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中不選用該條件的主要原因是 。
③下列關(guān)于合成氨說(shuō)法正確是 (填字母)
A.使用催化劑可以提高氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率
B.尋找常溫下的合適催化劑是未來(lái)研究的方向
C.由于ΔH<0、ΔS>0,故合成氨反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行
(3)最近美國(guó)Simons等科學(xué)家發(fā)明了不必使氨先裂化為氫就可直接用于燃料電池的方法。其裝置為用鉑黑作為電極,加入電解質(zhì)溶液中,一個(gè)電極通入空氣,另一電極通入氨氣。其電池反應(yīng)為4NH3+3O2=2N2+6H2O,你認(rèn)為電解質(zhì)溶液應(yīng)顯 性(填“酸性”、“中性"、“堿性”),寫(xiě)出負(fù)極電極反應(yīng)式 。
(4)工業(yè)上凈化處理鉻污染方法之一是:將含K2Cr2O7酸性廢水放入電解槽內(nèi),加入適量的NaCl,以Fe和石墨為電極進(jìn)行電解。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)。
已知電解后的溶液中c(Fe3+)為2.0×10-13mol/L,則溶液中c(Cr3+)為 mol/L。
第Ⅰ卷(選擇題 共42分)
一、選擇題(本題包括14小題,每小題3分,共42分,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
答案
C
B
C
B
C
A
B
題號(hào)
8
9
10
11
12
13
14
答案
C
A
C
D
B
A
C
第Ⅱ卷(共58分)
二、填空題(本題包括4小題,共48分)
15.(13分)
(1)①增大(1分)
②增大 減小(各1分,共2分)
③E(1分)
④t3~t5(1分)
⑤D B(各1分,共2分)
⑥
(2)2NH3+60H--6e-===N2+6H2O(2分) 堿性(1分)
NH3在酸性介質(zhì)中易轉(zhuǎn)化為NH4+離子(1分)
16.(12分)
(1)第二周期 第VA族(各0.5分共1分)
(2)NH3+H+===NH4+(或H2O+H+===H3O+)(2分)
(3)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+(2分)
(4)NaOH; NH4NO3(各1分共2分)
(5)2H2-4e-+4OH===4H2O(2分)
(6)①A(1分)
②0.25mol2?L-2(或0.25)(2分)
17.(9分)
(1)①吸收CO2中的水蒸汽(或干燥CO2氣體)(1分)
②防止空氣中的二氧化碳和水蒸汽進(jìn)入C中(1分)
③C(1分)
(2)①NaOH溶液(1分)
②過(guò)濾(1分) 干燥(1分)
③(2分)
(3)方案一中的CO2氣體不能完全被裝置C中的堿石灰吸收(1分)
18.(14分)
(1)離子鍵、共價(jià)鍵(或非極性鍵)(各0.5分共1分)
0.2NA 或1.024×1023 (1分)
(2)Cl2+2OH-===Cl- + ClO- +H2O(2分)
(3)C+2H2SO4(濃)△CO2↑+2SO2↑+2H2O(2分)
(4)NH4++HCO3-+2OH-△NH3↑+CO32-+2H2O(2分)
(或:NH4++HSO3-+2OH-△NH3↑+SO32-+2H2O,
(或:NH4++HS-+2OH-△NH3↑+S2-+2H2O,其它正確答案亦可)
(5)4HCl+NaAlO2===NaCl+AlCl3+2H2O(2分)
(或:4H2SO4+2NaAlO2===Na2SO4+Al2(SO4)3+4H2O,若H2SO4寫(xiě)成硝酸亦可)
(6)2NH4Cl+Ca(OH)2△CaCl2 +2H2O+2NH3↑(2分)
4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g);△H=-906.8KJ/mol(2分)
三、選做題(本題分A、B兩題,考生只要選其中一題作答。若兩題都作答,則以A題得分計(jì)入總分。本題共10分)
(1)Na<Al<Si<N 高
(2)高 NaCl為離子晶體而SiCl4為分子晶體
(3)三角錐形
(4)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar] 3d104s1) [Cu(NH3)4]2+
(5)Cu3 N
(6)AlN 共價(jià)鍵
19B.(各1分共10分)
(I)
(II)(1)加成反應(yīng) 消去反應(yīng)
(2)濃硫酸、加熱
(3)
(4) 銀氨溶液[或新制Cu(OH)2懸濁液]
(5)
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