题目内容

14．氨在国防、工农业等领域发挥着重要作用．
（1）工业以甲烷为原料生产氨气的过程如下：甲烷$\stackrel{Ⅰ}{→}$氢气$\stackrel{Ⅱ}{→}$氨气
①过程Ⅰ中，有关化学反应的能量变化如图1所示
反应①为吸热反应（填“吸热”或“放热”），CH4（g）与H2O（g）反应生成CO（g）和H2（g）的热化学方程式是CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+118.1kJ/mol．
②CO可降低过程Ⅱ所用催化剂的催化效率，常用乙酸二氨合铜（Ⅰ）溶液吸收，其反应原理为：[Cu（NH3）2CH3COO]（aq）+CO（g）+NH3（g）?[Cu（NH3）2]CH2COO•CO（1），所得溶液经处理的又可再生，恢复其吸收CO能力，再生的适宜条件是b．（选填字母）．
a．高温、高压  b．高温、低压  c．低温、低压  d．低温、高压
③如表是过程Ⅱ中，反应物的量相同时，不同条件下平衡体系中氨的体积分数
15.2MPa20.3MPa30.4MPa
400℃32.8%38.8%48.2%
450℃22.4%27.5%35.9%
500℃14.9%18.8%25.8
Ⅰ．根据表中数据，得出的结论是氮气和氢气合成氨的反应正向为放热反应并且是体系压强减小的反应，升高温度平衡逆向移动；增大压强，平衡正向移动．
Ⅱ．恒温时，将N2和H2的混合气体充入2L密闭容器中，10分钟后反应达到平衡时n （N2）=0.1mol，
n （H2）=0.3mol．图2图象能正确表示该过程中相关量的变化的是ab．（选填字母）．

分析 （1）反应①反应物总能量比生成物总能量低，为吸热反应；根据盖斯定律来计算反应的焓变并书写热化学方程式；
②根据温度和压强对化学平衡移动的影响知识来回答；
③I．由表格中的数据可知，温度相同时，压强越大，氨的体积分数越大；压强相同时，温度越高，氨的体积分数越小；
II．a、N2与H2生成NH3一段时间后，反应达到平衡；
B、反应过程中气体的密度等于质量和体系体积的比值；
c、起始时混合气体的平均相对分子质量不为0．

解答 解：（1）反应①反应物总能量比生成物总能量低，为吸热反应；由图示可得：CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+76.9kJ/mol；CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ/mol．由盖斯定律得CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+118.1kJ/mol，
故答案为：吸热；CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+118.1kJ/mol；
②欲使溶液再生，即使平衡向左移动，所以应减压、升温．故选b；
③I．由表格中的数据可知，温度相同时，压强越大，氨的体积分数越大；压强相同时，温度越高，氨的体积分数越小．故答案为：氮气和氢气合成氨的反应正向为放热反应并且是体系压强减小的反应，升高温度平衡逆向移动；增大压强，平衡正向移动；
II．N2与H2生成NH3为放热反应，一段时间后，反应达到平衡，a正确；
因质量守恒、体积固定，所以反应过程中气体的密度自始自终保持不变，b正确；
因质量守恒、反应后气体的物质的量减小，所以从开始至平衡，混合气体的平均相对分子质量增大至不变，但起始时混合气体的平均相对分子质量不为0，c错误；
故选ab．

点评 本题考查化学反应与能量、盖斯定律、勒沙特列原理等知识，注意知识的灵活应用是关键．

练习册系列答案
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11．在下列各变化中，E为常温下无色无味的液体，F为淡黄色粉末，G为常见的无色气体（反应条件均已省略）．

回答下列问题：
（1）写出H的电子式：．
（2）若反应①在加热条件下进行，A为单质，C为无色有刺激性气味的气体，D为无色无味的气体，且C、D两种气体均能使澄清的石灰水变浑浊，则反应①的化学方程式是C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O，①实验需要检验出C、D、E三种气体产物，三种气体中最先检验的是H2O（用化学式填空），检验的试剂是无水硫酸铜粉末．
（3）若反应①在溶液中进行，A是一种常见一元强碱，B是一种酸式盐，D是一种气体，且B遇盐酸产生能使品红溶液褪色的气体，在加热条件下，当A过量时，反应①的离子方程式是2OH-+NH4++HSO3-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+2H2O+SO32-．
5．碱式碳酸钴[Cox（OH）y（CO3）z]常用作电子材料、磁性材料的添加剂，受热时可分解生成三种氧化物．为了确定其组成，某化学兴趣小组同学设计了如图1所示的装置进行实验．

（1）请完成下列实验步骤：
①称取3.65g样品置于硬质玻璃管内，称量乙、丙装置的质量；
②按如图所示装置组装好仪器，并检验装置气密性；
③加热甲中玻璃管，当乙装置中不再有气泡产生（填实验现象），停止加热；
④打开活塞a，缓缓通入空气数分钟后，称量乙、丙装置的质量；
⑤计算．
（2）步骤④中缓缓通人空气数分钟的目的是将装置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙装置中．
（3）某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷，为解决这一问题，可选用图2装置中的D（填字母）连接在活塞a前（或装置甲前）（填装置连接位置）．
（4）若按正确装置进行实验，测得如下数据．
乙装置的质量/g丙装置的质量/g
加热前80.0062.00
加热后80.3662.88
则该碱式碳酸钴的化学式为Co3（OH）4（CO3）2．
（5）CoCl2•6H2O常用作多彩水泥的添加剂．以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取CoCl2•6H2O的一种工艺如图3：
已知：
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Co（OH）2Al（OH）3
开始沉淀（pH）2.37.57.63.4
完全沉淀（pH）4.19.79.25.2
①净化除杂时，加入　H2O2发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
②加入CoCO3　调pH为5.2～7.6，则操作1获得的滤渣成分为Fe（OH）3和Al（OH）3．
③加盐酸调整pH为2～3的目的为抑制CoCl2的水解．
④操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、冷却结晶（填操作名称）、过滤．
2．希腊哲学家亚里士多德在其著作中记载了Arsenikon（雌黄（As2S3）和雄黄（As4S4）提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生．
（1）雌黄和雄黄中均含有S元素．
①S在周期表中位于第三周期ⅥA族．
②S的最高价氧化物对应的水化物X的化学式为H2SO4．
③在古特蔡特测砷法中，Na3AsO4溶液与Zn反应生成AsH3，该反应中Na3AsO4a（填字母）．
a．作氧化剂    b．作还原剂    c．既作氧化剂又作还原剂
（2）As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体，若As2S3和SnCl2恰好完全反应，则还原剂与还原产物的物质的量之比为2：1．
（3）As2S3与足量浓硝酸发生反应，当生成48gS时，生成的NO2的体积为112L（标准状况下），元素As在生成物中的化合价为+5（反应后的溶液中不含硫微粒），该反应的化学方程式为As2S3+10HNO3=2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O．
（4）雄黄在空气中加热至300℃时会生成两种氧化物，其中一种氧化物为剧毒的砒霜（As2O3），另一种氧化物为SO2（填化学式），可用双氧水将As2O3氧化成H3AsO4而除去，写出该化学方程式：2H2O2+H2O+As2O3=2H3AsO4．
9．英国《自然》杂质近期报道了一种用泡沫石墨烯（CW）作为正极材料的新型铝离子电池，其放电时的工作原理如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A．放电时，若外电路中转移1mol电子，则负极质量减少9g
B．充电时，石墨烯作阳极
C．充电时，阴极的电极反应式为AlCl4-+3e-═Al+4Cl-
D．放电时，正极的电极反应式为CW（AlCl4）+e-═CW+AlCl4-
19．[化学一化学与技术]
碳及其化合物具有许多优良性能，被广泛用于冶金、化工、医药卫生等工业领域．以铜阳极泥（主要成分除含Cu、Te外，还有少量Ag和Au）为原料可得到粗碲，其工艺流程如图1所示．

（1）加压硫酸浸出过程中会发生反应：Cu2Te+2O2═2CuO+TeO2．
①Ag2Te也能与O2发生类似Cu2Te的反应，该反应的化学方程式为2Ag2Te+3O2=2Ag2O+2TeO2．
②工业上给原料气加压的方法是用压缩机加压．
（2）操作Ⅰ是过滤．
（3）浸出液的溶质成分除了TeOSO4外，主要还含有CuSO4（填化学式）．
（4）电解沉积除铜时，将浸出液置于电解槽中，铜、碲沉淀的关系如图2．电解初始阶段阴极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu．
（5）向含碲硫酸铜母液中通入SO2，并加入NaCl反应一段时间后，Te4+浓度从6.72g•L-1下降到0.10g•L-1，Cu2+浓度从7.78g•L-1下降到1.10g•L-1．
①Te4+生成Te反应的离子学方程式为Te4++2SO2+4H2O=Te+8H++2SO42-．
②研究表明，KCl可与NaCl起相同作用，从工业生产的角度出发，选择NaCl最主要的原因是NaCl比KI价格便宜．
③由计算可得Cu2+的还原率为85.9%，Te4+的还原率为98.5%．
6．下列各组顺序的排列不正确的是（　　）
A．原子半径：Na＜Mg＜AlB．热稳定性：HCl＞H2S＞PH3
C．酸性强弱：H2SiO3＜H2CO3＜H3PO4D．熔点：NaCl＞Na＞CO2
3．某学生用0.2000mol•L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作可分为如下几步：
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管后立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上；
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体；
③调节液面至“0”或“0”刻度线稍下，并记下读数；
④量取20.00mL待测液注入洁净的锥形瓶中，并加入3滴酚酞溶液；
⑤用标准液滴定至终点，记下滴定管液面读数．请回答：
（1）以上操作步骤中有一步有错误，请指出编号①，该错误操作会导致测定结果偏大（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
（2）用标准NaOH溶液滴定时，应将标准NaOH溶液注入乙中．（从图中选填“甲”或“乙”）
（3）下列操作会引起实验结果偏大的是：BC（填编号）
A．在锥形瓶装液前，留有少量蒸馏水
B．滴定前，碱式滴定管尖嘴有气泡，滴定后无气泡
C．锥形瓶先用蒸馏水洗涤后，再用待测液润洗
D．用酸式滴定管量取待测液时将一滴待测液滴在锥形瓶外
（4）判断到达滴定终点的现象是：锥形瓶中溶液从无 色变为浅红色，且半分钟之内不再改变．
（5）以下是实验数据记录表：
滴定次数盐酸体积（ml）NaOH溶液体积读数（ml）
滴定前滴定后
20.000.0016.30
220.000.0016.22
通过计算可得，该盐酸浓度为：0.16mol•L-1（计算结果保留2位小数）．
4．下列有关说法正确的是（　　）
A．某温度下，1L pH=8的纯水中含OH-为10 -6mol
B．电解精炼铜过程中，阳极质量的减少值与阴极质量的增加值一定相等
C．合成氨的反应是放热反应，则采用低温条件可以提高氨的生成速率
D．CH3COOH溶液加水稀释后，溶液中$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（O{H}^{-}）}$的值减小

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