摘要:注重图像在化学解题中的应用.

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(12分)2007年度http://today..com诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔建立了合成氨反应机理,T=673K时,各步反应的能量变化如图所示,图中的能量单位为kJ·mol-1。(注:图中“吸”表示在催化剂表面的吸附)请回答下列问题:

(1)合成氨反应的机理为

                

②N2        N2       2N       2N

                  

④NH+H       NH2

⑤NH2+H       NH3       NH3

(2)T=673K时,合成氨反应的热化学方程为      

(3)液氨与水颇为相像,它能溶解多种无机及有机分子,其电离方程式可表示为:

2NH3       NH+4+NH-2(某温度http://today..com下其离子积常数为10-30)。液氨中的pNH4与水中的pH类似,则该温度http://today..com下液氨的pNH4=         

(4)盐酸肼(N2H4Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似。写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式       

(5)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa时,N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气,肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时:

负极的电极反应式是                                                 

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2007年度http://today.ks5u.com诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔建立了合成氨反应机理,T=673K时,各步反应的能量变化如图所示,图中的能量单位为kJ·mol-1。(注:图中“吸”表示在催化剂表面的吸附)请回答下列问题:

(1)合成氨反应的机理为

                

②N2        N2       2N       2N

                  

④NH+H       NH2

⑤NH2+H       NH3       NH3

(2)T=673K时,合成氨反应的热化学方程为      

(3)液氨与水颇为相像,它能溶解多种无机及有机分子,其电离方程式可表示为:

2NH3       NH+4+NH-2(某温度http://today.ks5u.com下其离子积常数为10-30)。液氨中的pNH4与水中的pH类似,则该温度http://today.ks5u.com下液氨的pNH4=         

(4)盐酸肼(N2H4Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似。写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式       

(5)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa时,N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气,肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时:

负极的电极反应式是                                                 

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某实验小组对FeCl3的性质和用途展开了实验。

实验一:

实验步骤

①往锥形瓶中加入50 mL、3.0%的双氧水。

   ②分别往锥形瓶中加0.5 g不同的催化剂粉末,立即塞上橡皮塞。

   ③采集和记录数据。

   ④整理数据得出下表。

表:不同催化剂催化双氧水分解产生O2的压强对反应时间的斜率

催化剂

氯化铁

二氧化锰

猪肝

马铃薯

压强对时间的斜率

0.0605

3.8214

0.3981

0.0049

(1)该“实验一”的实验名称是                                            

   (2)催化效果最好的催化剂是             

实验二:氯化铁催化分解双氧水的最佳条件

该实验小组的同学在进行实验二时,得到了如下的数据。

表:不同浓度的双氧水在不同用量的FeCl3?6H2O作用下完全反应所需时间

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   分析表中数据我们可以得出:

(3)如果从实验结果和节省药品的角度综合分析,当选用6.0%的双氧水时,加入______g FeCl3?6H2O能使实验效果最佳;

(4)进行该实验时,控制不变的因素有反应温度、                        等;

(5)如图是2 gFeCl3?6H2O催化分解50 ml3.0%的双氧水时收集到的O2体积对反应时间示意图,请分别画出相同条件下1 g、3 g FeCl3?6H2O催化分解50 ml3.0%的双氧水时收集到的同温同压下O2体积对反应时间示意图,并作必要的标注;

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讨论:有关FeCl3参加的可逆反应的两个问题:

(6)分别取若干毫升稀FeCl3溶液与稀KSCN

溶液混合,溶液呈血红色。限用FeCl3、KSCN、

KCl三种试剂,仪器不限,为证明FeCl3溶液与

KSCN溶液的反应是一个可逆反应,至少还要进行

        次实验;

(7)一定浓度的FeCl3与KSCN两溶液反应达到平衡,在t1时刻加入一些FeCl3固体,反应重新达到平衡。若其反应过程可用如下的速率v―时间t图像表示。

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请根据此图像和平衡移动规律求证新平衡下FeCl3的浓度比原平衡大

                                           

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