题目内容

【化学与技术】
工业上以氨气为原料制备硝酸的过程如图1所示：

某课外小组模拟上述部分过程设计了如图2所示实验装置制备硝酸（所有橡胶制品均已被保护）
（1）工业上用氨气制取NO的化学方程式是                  ；
（2）连接好装置后，首先进行的操作是            ；
（3）通入a气体的目的是            ；
（4）盛有Na2CO3溶液的烧杯为尾气处理装置，该装置中发生反应的化学方程式是            。
（5）已知：温度低于21.15℃时，NO2几乎全部转变为N2O4，工业上可用N2O4与水反应来提高硝酸产率，N2O4与a气体在冷水中生成硝酸的化学方程式是       ；
（6）一定条件下，某密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时，c（NO2）=0.500mol/L，c（N2O4）=0.125mol/L．则2NO2（g）N2O4（g）的平衡常数K=   ，若NO2起始浓度为2mol/L，相同条件下，NO2的最大转化率为    。

（1）4NH3+5O24NO+6H2O
（2）检验装置的气密性
（3）提高NO2的转化率
（4）2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2
（4）2N2O4+O2+2H2O=4HNO3
（6）1/2    50%

解析

练习册系列答案
相关题目

工业上高纯硅可以通过下列反应制取：SiCl4(g)+ 2H2(g)  Si (s)+ 4HCl(g) －236kJ
完成下列填空：
（1）在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2L，H2的平均反应速率为0.1mol/(L·min)，3min后达到平衡，此时获得固体的质量      g。
（2）该反应的平衡常数表达式K＝            。可以通过_______使K增大。
（3）一定条件下，在密闭恒容容器中，能表示上述反应一定达到化学平衡状态的是       。
a．2v逆(SiCl4)＝v正(H2)                 
b．断开4molSi－Cl键的同时，生成4molH－Cl键
c．混合气体密度保持不变
d．c(SiCl4)：c(H2)：c(HCl)＝1:2:4
（4）若反应过程如图所示，纵坐标表示氢气、氯化氢的物质的量（mol），横坐标表示时间（min），若整个反应过程没有加入或提取各物质，则第1.5分钟改变的条件是______，第3分钟改变的条件是__________，各平衡态中氢气转化率最小的时间段是_____________ 。

在一定条件下，反应x A＋YBzC达到平衡：
（1）若A、B、C均为气体，则该反应的平衡常数表达式为_______________________；
（2）若A、B、C均为气体，减压后平衡向逆反应方向移动，则x、y、z间的关系是___________；
（3）已知C是气体，且x＋y＝z，在增大压强时，若平衡发生移动，则一定向________（填“正”或“逆”）反应方向移动

（18分）碳、氮、硫是中学化学重要的非金属元素，在工农业生产中有广泛的应用。
（1）用于发射“天宫一号”的长征二号F火箭的燃料是液态偏二甲肼（CH3－NH－NH－CH3），氧化剂是液态四氧化二氮。二者在反应过程中放出大量能量，同时生成无毒、无污染的气体。已知室温下，1 g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ，请写出该反应的热化学方程式________________________________________。
（2）298 K时，在2L的密闭容器中，发生可逆反应：2NO2(g) N2O4(g)　ΔH＝-a kJ·mol－1 (a>0) 。N2O4的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时， N2O4的浓度为NO2的2倍，回答下列问题。

①298k时，该反应的平衡常数为________ L ·mol－1。
②下列事实能判断该反应处于平衡状态的是     
a.混合气体的密度保持不变 
b.混合气体的颜色不再变化
c. V（N2O4）正=2V（NO2）逆
③若反应在398K进行，某时刻测得n（NO2）="0.6" mol  n（N2O4）=1.2mol，则此时
V（正）   V（逆）（填“>”“<”或“=”）。
（3）NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。现向100 mL 0.1 mol·L－1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。

试分析图中a、b、c、d、e五个点，
①水的电离程度最大的是__________；
②其溶液中c(OH-)的数值最接近NH3·H2O的电离常      
数K数值的是    ；
③在c点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序
是__________。

（16分）高铁酸钠（Na2FeO4）具有很强的氧化性，广泛应用于净水、电池工业等领域。以粗FeO(含有CuO、Al2O3和SiO2等杂质)制备高铁酸钠的生产流程如下，回答下列问题：

已知：NaClO不稳定，受热易分解。
（1）粗FeO酸溶过程中通入水蒸气（高温），其目的是__________________________。
（2）操作I目的是得到高纯度FeSO4溶液，则氧化I中反应的离子方程式为_________。
（3）本工艺中需要高浓度NaClO溶液，可用Cl2与NaOH溶液反应制备
①Cl2与NaOH溶液反应的离子方程式为_________________。
②在不同温度下进行该反应，反应相同一段时间后，测得生成NaClO浓度如下：

温度/℃
 		15
 		20
 		25
 		30
 		35
 		40
 		45
 
NaClO浓度/mol·L-1
 		4.6
 		5.2
 		5.4
 		5.5
 		4.5
 		3.5
 		2
 
请描述随温度变化规律________________________________________________________。
其原因为____________________________________________________________________。
（4）工业也常用电解法制备Na2FeO4，其原理为Fe+2OH-+2H2O电解FeO42-+3H2↑。请用下列材料设计电解池并在答题卡的方框内画出该装置。

可选材料：铁片、铜片、碳棒、浓NaOH溶液、浓HCl等
其阳极反应式为：________________________________。

（14分）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是生产硫酸的主要反应之一。下表是原料气按
投料，在时，不同温度下SO2的平衡转化率。

（1）该反应是_         反应（填“放热”或“吸热”）。
（2）时，将含10 mol SO2的原料气通入一密闭容器中进行反应平衡时SO2的物质的量是        mol。
（3）硫酸厂尾气（主要成分为SO2、O2和N2）中低浓度SO2的吸收有很多方法。
①用氨水吸收上述尾气，若尾气中SO2与氨水恰好反应得到弱碱性的（NH4）2SO3溶液，则有关该溶液的下列关系正确的是     （填序号）。

②用MnO2与水的悬浊液吸收上述尾气并生产MnSO4
i．得到MnSO4的化学方程式是       
ii．该吸收过程生成MnSO4时，溶液的pH变化趋势如图甲，SO2的吸收率与溶液pH的关系如图乙。

图甲中pH变化是因为吸收中有部分SO2转化为H2SO4生成H2SO4反应的化学方程式是____；由图乙可知pH的降低       SO2的吸收（填“有利于”或“不利于”），用化学平衡移动原理解释其原因是              。

（6分）把6 molA气体和5 molB气体混合放入4L恒容密闭容器中。在一定条件下发生反应：3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)，经过5 min后达到化学平衡，此时生成2 molC。又知在此时D的平均速率为0．15 mol·L-1·min-1。
求：（1）平衡时A的物质的量浓度；    （2） B的转化率；（3） x的值。（要求写出计算过程）

（7分）把0.4 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L密闭容器中，使它们发生如下反应：4X(g)＋5Y(g)＝nZ(g)＋6W(g)。2 min时生成0.3 mol W，此时测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05 mol·L－1·min－1。试计算：
（1）前2 min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为          mol·L－1·min－1。
（2）计算n值和2 min末时Y的浓度（写出必要的计算过程）。

CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  ΔH=?867 kJ·mol－1。该反应可用于消除氮氧化物的污染。在130℃和180℃时，分别将0.50 molCH4和a molNO2充入1L的密闭容器中发生反应，测得有关数据如下表：

实验编号
温度
 
时间
0
10
20
40
50
1
130℃
n（CH4）/mol
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
2
180℃
n（CH4）/mol
0.50
0.30
0.18
 
0.15
 
（1）开展实验1和实验2的目的是                                         。
（2）180℃时，反应到40min，体系    （填“是”或“否”）达到平衡状态，理由是                                               ；CH4的平衡转化率为       。
（3）已知130℃时该反应的化学平衡常数为6.4，试计算a的值。（写出计算过程）
（4）一定条件下，反应时间t与转化率μ（NO2）的关系如图所示，请在图像中画出180℃时，压强为P2（设压强P2＞P1）的变化曲线，并做必要的标注。

（5）根据已知求算：ΔH2=                   。
CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)    ΔH1=?574 kJ·mol－1
CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)    ΔH2

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