题目内容

氢气是一种高能燃料,也广范应用在工业合成中。

(1)标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa,最稳定的单质生成1 mol化合物的焓变。已知25℃和101kPa时下列反应:

①2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) △H=-3116kJ·mol-1

②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol-1

③2H2(g)+02(g)=2H2O(l),△H=-571.6 kJ·mol-1

写出乙烷标准生成焓的热化学方程式:_____________。

(2)已知合成氨的反应为:N2+3H22NH3 △H <0。某温度下,若将1molN2和2.8molH2分别投入到初始体积为2L的恒温恒容、恒温恒压和恒容绝热的三个密闭容器中,测得反应过程中三个容器(用a、b、c表示)内N2的转化率随时间的变化如图所示,请回答下列问题:

①图中代表反应在恒容绝热容器中进行的曲线是______(用a、b、c表示)。

②曲线a条件下该反应的平衡常数K=__________________。

③b容器中M点,v(正)_____ v(逆)(填“大于”、“小于”.或“等于”)。

(3)利用氨气可以设计成高能环保燃料电池,用该电池电解含有NO2-的碱性工业废水,在阴极产生N2。阴极电极反应式为_____;标准状况下,当阴极收集到1l.2LN2时,理论上消耗NH3的体积为_______。

(4)氨水是制备铜氨溶液的常用试剂,通过以下反应及数据来探究配制铜氨溶液的最佳途径。

已知:Cu(OH)2(s)Cu2++2OH- Ksp=2.2×10-20

Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2+(深蓝色)+4H2O Kβ=7.24×1012

①请用数据说明利用该反应:Cu(OH)2(s)+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O+2OH- 配制铜氨溶液是否可行:________________。

②已知反应Cu(OH)2(s)+2NH3·H2O+2NH4+[Cu(NH3)4]2++4H2O K=5.16×102。向盛有少量Cu(OH)2固体的试管中加入14 mol/L的氨水,得到悬浊液;此时若加入适量的硫酸铵固体,出现的现象为__________;解释出现该现象的原因是_____________________。

练习册系列答案
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碳及其化合物在人们的日常生活、工农业生产及科学研究中有着重要的作用。回答下列有关问题:

(1)煤炭是人们利用最为广泛的燃料,但因煤炭含硫而导致大气污染。对燃煤烟气中的SO2可采用碳酸钙浆液法吸收,即把燃煤烟气和空气同时鼓入到含CaCO3的浆液中,使SO2被吸收。①该反应生成石膏(CaSO4 •2H2O),化学方程式为____________________。

②标准状况下,某种烟气中SO2含量为2.1×10-3g •L-1,则反应中转移3 mol电子时,处理标

准状况下烟气的体积为___________L(保留两位有效数字)。

(2)工业炼铁的基本原理是:在高温下,焦炭燃烧生成的CO将铁矿石中铁的氧化物还原得到铁。

已知:

①Fe2O3(s)+3C(s,石墨)==2Fe(s)+3CO(g) △H= +489.0 kJ• mol-1;

②C(s,石墨)+CO2(g) ==2CO(g) △H= +172.5 kJ• mol-1。

则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为_______________________。

(3)碳酸二甲酯(DMC)是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料。一定温度时,在容积为1.0 L的恒容密闭容器中充入2.5molCH3OH(g)、适量CO2和5×10-3催化剂,容器中发生反应:2CH3OH(g) +CO2(g) CH3OCOOCH3(g) +H2O(g) △H= -15.5kJ• mol-1。甲醇转化数(TON)与反应时间的关系如图1所示:

已知:TON=

①该温度时,甲醇的最高转化率为_______________。

② 0 ~7 h内DMC的平均反应速率是_______mol·L-1·h-1(保留两位有效数字)。

③图2是甲醇转化数随某种物理量的变化曲线,该物理量可能是_______;为使该反应向正

反应方向移动,可采取的措施有______________________。(答出一条即可)。

(4)CO2溶解于水形成碳酸。碳酸与次氯酸的电离常数如下表所示:

弱酸

碳酸

次氯酸

电离常数(Ka)

Ka1=4.4×l0-7

Ka2=5.6×10-11

3.0×10-8

在NaClO溶液中通入少量CO2 ,反应的离子方程式为_____________________,0.03 mol • L-1 NaClO 溶液的 pH=________________。

硫酸镁晶体(MgSO4·7H2O)是一种重要的化工原料,可用作制革、炸药、造纸、瓷器等。以菱镁矿(主要成分是碳酸镁,含少量FeCO3和不溶性杂质)为原料制取硫酸镁晶体的流程如下:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

阳离子

Mg2+

Fe2+

Fe3+

开始沉淀

9.1

7.6

1.9

完全沉淀

11.1

9.7

3.2

(1) “氧化”步骤中,加入H2O2溶液的目的是________(用离子方程式表示)。“沉淀”步骤中,用氨水调节pH的范围是________。

(2) “过滤”所得滤液中含有的阳离子为Mg2+、________。

(3) “结晶”步骤中需蒸发浓缩滤液,使用的实验仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、玻璃棒、____________________。 

(4) 测定硫酸镁晶体样品中MgSO4·7H2O的含量常采用下列实验方法:

Ⅰ. 称取待测硫酸镁晶体样品1.500 g加入过量的EDTA,配成100 mL pH在9~10之间的溶液A。

Ⅱ. 移取25.00 mL溶液A于锥形瓶中,用0.1000 mol·L-1 Zn2+标准溶液与过量的EDTA反应,消耗Zn2+标准溶液20.00 mL。

Ⅲ. 另移取25.00 mL溶液A于另一只锥形瓶中,调节pH为5~6,用0.100 0 mol·L-1 Zn2+标准溶液与之充分反应,消耗Zn2+标准溶液35.00 mL。

已知:①pH为9~10时,Mg2+、Zn2+均能与EDTA(H2Y2-)反应:Mg2++H2Y2-===MgH2Y  Zn2++H2Y2-===ZnH2Y

②pH为5~6时,Zn2+除与EDTA反应,还能与MgH2Y反应:Zn2++MgH2Y===ZnH2Y+Mg2+

③样品中杂质不参与反应。

计算硫酸镁晶体样品中MgSO4·7H2O的质量分数________。(写出计算过程)。

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