6.(2011海淀0模26.)(17分)某校化学实验小组同学进行有关NO2气体的系列实验。

(1)如右图所示,烧瓶中放有少量铜片,打开分液漏斗

的旋塞,加入过量浓硝酸,烧瓶中产生气体的颜色

    ,试管中收集的气体颜色是    ,用化

学方程式表示其原因   

(2)反应结束后,夹住橡胶管,取出导管。若要使试管

中的气体尽可能多地转化为硝酸,简述实验方法:

   

(3)将烧瓶浸入冰水中,烧瓶内气体颜色    (填

“变深”、“不变”或“变浅”),使用化学用语和必要的文字说明颜色变化的原因   

(4)在80℃时,将0.40 mol N2O4气体充入2 L已经抽空的固定容积的密闭容器中发生反应,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:

时间(s)
0
20
40
60
80
100
n(N2O4)/mol
0.40
a
0.20
c
d
e
n(NO2)/mol
0.00
0.24
b
0.52
0.60
0.60

①计算a =    ,此温度时该反应的平衡常数K=    

②改变条件使反应重新达到平衡,能使c(NO2)/c(N2O4)值变小的措施有(填序号)   

A.增大N2O4的起始浓度

B.升高温度

C.使用高效催化剂

D.向混合气体中通入稀有气体

答案.(17分)

(1)红棕色   …………………………………………………………………………1分

   无色    …………………………………………………………………………1分

Cu + 4HNO3 (浓)==== Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O   ………………………2分

3NO2 + H2O ==== 2HNO3 + NO …………………………………………………2分

(2)方法1:向试管中缓慢通入氧气,轻轻振动试管直到液面不再上升为止

方法2:用塞子塞住试管口,取出试管。打开塞子,待气体变红棕色,塞好塞子,放入水槽中,打开塞子,反复多次上述操作。

(方法合理给分) ………………………………………………………………2分

   (3)变浅    …………………………………………………………………………1分

      2NO2  N2O4  ΔH<0温度降低,平衡向正反应方向移动c(NO2)浓度降低

    …………………………………………………………………………3分

(4)①a=0.28    ……………………………………………………………………2分

5.(石景山25.)(16分)工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:

(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O(g)CO2+H2。t℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol·L-1。该温度下此反应的平衡常数K=_____(填计算结果)。

(2)合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1____300℃(填“>”、“<”或“=”)。

T/℃
T1
300
T2
K
1.00×107
2.45×105
1.88×103

(3)N2和H2在铁作催化剂作用下从145℃就开始反应,

不同温度下NH3产率如图所示。温度高于900℃时,              

NH3产率下降的原因         

(4)在上述流程图中,氧化炉中发生反应的化学方程式为___________。

(5)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水,反应机理为:

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H= -574kJ·mol1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H= -1160kJ·mol1

则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:________________________。

(6)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式____________________,科学家利用此原理,设计成氨气-氧气燃料电池,则通入氨气的电极是__________(填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为_______________________。

答案:25.(共16分,每空2分)

(1)1 

(2)<                           

(3)温度高于900℃时,平衡向左移动。

(4)

(5)CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)  △H=-867kJ/mol

(6)4NH3+3O2  点燃  2N2+6H2O;负极;  2NH3 - 6e- + 6OH- = N2 +6H2O

 0  43306  43314  43320  43324  43330  43332  43336  43342  43344  43350  43356  43360  43362  43366  43372  43374  43380  43384  43386  43390  43392  43396  43398  43400  43401  43402  43404  43405  43406  43408  43410  43414  43416  43420  43422  43426  43432  43434  43440  43444  43446  43450  43456  43462  43464  43470  43474  43476  43482  43486  43492  43500  447348 

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