题目内容

实验室模拟工业合成三氧化硫，部分装置如图所示，则以下说法中错误的是
[     ]
A.装置甲的作用是混合气体、干燥、观察气泡速率
B.所需的催化剂为铁触媒
C.乙处导出的气体是SO3、SO2、O2、N2
D.虽SO3极易溶于水，但生成的三氧化硫不宜直接通入水中吸收
B
练习册系列答案
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已知a、e、I为三种由短周期元素构成的粒子，它们都有10个电子，其结构特点如下：

物质A由a、e构成，B、C、D、K都是单质，各有关物质之间的相互反应转化关系如下图所示，反应①-⑤都是用于工业生产的反应，⑥、⑦反应中个别产物在图中略去．
请填写下列空白：

（1）a的结构示意图：
J分子的极性
极性分子
极性分子
，在F的晶体中，与a离子距离最近且相等的a离子个数为
12
12
个．
（2）写出下列反应的离子反应方程式：
H+E（溶液）→M
H++ClO-═HClO
H++ClO-═HClO
，F+G→A+B+C
2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
2OH-+Cl2↑+H2↑
2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
2OH-+Cl2↑+H2↑
．
（3）E（溶液）能与I以1：2的物质的量之比反应生成N、F和G，N中各原子均已达到惰性气体的稳定结构，写出该反应的化学方程式
NaClO+2NH3═N2H4+NaCl+H2O
NaClO+2NH3═N2H4+NaCl+H2O

（4）L是由3种元素构成的分子，能与I以1：2的物质的量之比反应生成尿素CO（NH2）2和物质H，写出L的电子式
；
（5）反应③用于工业生产时应在
合成塔
合成塔
中进行（填设备名称）；反应④用于工业生产时为了防止B和C混合反应产生危险，
所使用的一种特殊材料的名称为
离子交换膜
离子交换膜
，在该工业生产中它还具有的作用是
只允许阴离子和气体通过从而防止NaOH与氯气反应
只允许阴离子和气体通过从而防止NaOH与氯气反应
．
（6）常温下，实验室模拟工业反应④的过程如图所示，标况下，当电极上产生 112ml（已折算为标准状况下的体积）B气体时，烧杯中溶液的pH=
13
13
．（假设气体完全逸出，溶液体积不变），此时锌锰干电池中消耗锌
0.325
0.325
克．
氨气是一种重要的化工原料，但随着工业化进程的加快，氨气也逐渐变成居室里一种重要的污染性气体．
（1）液氨和水类似，也能发生电离：NH3+NH3=NH4++NH2-，其离子积常数为l.0×l0-30．现将2.3g金属钠投入1.0L液氨中，则液氨电离平衡
正方向
正方向
移动（填“不”、“正方向”、“逆方向”）；待反应结束后，假设溶液的体积不变，所得溶液中NH4+的浓度为
1×10-29mol/L
1×10-29mol/L
．
（2）实验室模拟工业上用氮气和氢气合成氨气时，在反应前将两种气体通过如图装置，该装置的作用有三个：
①将氮气和氢气干燥：
②使氮气和氢气充分混合；
③
通过观察气泡控制氮气和氢气的流量，使氮气和氢气的量达到最佳比例
通过观察气泡控制氮气和氢气的流量，使氮气和氢气的量达到最佳比例
，从而提高氮气和氢气的利用率．
（3）实验室可用氨气通过红热的氧化铜制取氮气，写出该反应的化学方程式：
2NH3+3CuO
  △  
.
 
3Cu+N2+3H2O
2NH3+3CuO
  △  
.
 
3Cu+N2+3H2O
．
（4）家庭空气中的氨主要来自建筑施工中使用的混凝土外加剂，如混凝土防冻剂尿素会和水缓慢发生反应：CO（NH2）2（s）+H2O（g） 2NH3（g）+CO2（g），该反应的平衡常数表达式为K=
C2(NH3)?C(CO2)
C(H2O)
C2(NH3)?C(CO2)
C(H2O)
．
（5）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）；△H=180Kj?mol-l4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）；△H=-908Kj?mol-l请写出氨气被一氧化氮氧化生成氮气和气态水的热化学方程式：
4NH3（g）+6NO（g）=5N2（g）+6H2O（g）△H=-1808KJ/mol
4NH3（g）+6NO（g）=5N2（g）+6H2O（g）△H=-1808KJ/mol
．
X、Y、Z三种短周期元素，X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体，在适当条件下可发生如下变化：

一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个，B、C两种分子中的电子数均等于10。

请回答下列问题：

（1）X元素在周期表中的位置是第__________周期第___________族。

（2）下图是实验室模拟工业法合成C的简易装置。简述检验有C生成的方法_____________。

（3）在298 K时，Y(g)+3Z(g) 2C(g) ；ΔH=－92.4 kJ·mol-1，将Y、Z两种单质按物质的量比1∶3充入一密闭容器中。问：

在298 K时，将10 mol Y和30 mol Z充入一密闭容器中，为何放出的热量小于924 kJ？_______________。

（4）C在一定条件下反应生成A的化学方程式是_______________。

（5）X、Y、Z三种元素可组成一种强酸D，C在适当条件下被D吸收生成一种盐E，25 ℃时，0.1 mol·L-1 E溶液中水的电离程度_______________（填“大于”“等于”或“小于”）0.1 mol·L－1 NaOH溶液中水的电离程度。若将0.1 mol·L－1 NaOH溶液和0.2 mol·L－1 E溶液等体积混合，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______________。

(Ⅰ)德国人哈伯在1905年发明的合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);已知298 K时,ΔH=-92.4 kJ·mol-1,ΔS=-198.2 J·mol-1·K-1.试回答下列问题:

(1)请根据正反应的焓变和熵变计算分析298 K下合成氨反应能自发进行(列出算式即可)___________________.其浓度熵(Qc) __________________化学平衡常数(Kc)(填“大于”“等于”或“小于”）时，反应向右进行.

(2)在实际工业合成氨生产中采取的措施是__________________ (填序号).

A.采用较低压强

B.采用800 K左右的高温

C.用铁触媒作催化剂

D.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,N2和H2循环到合成塔中并补充N2和H2

(3)如下图所示是实验室模拟工业法合成氨的简易装置,简述检验有氨气生成的方法

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________.

 (Ⅱ)硝酸是一种重要的化工原料,工业上通常采用氨氧化法制取.某校化学兴趣小组的同学设计了如下图所示装置利用中学实验室常见试剂制取NH3,并以空气,NH3为原料模拟工业制HNO3(三氧化二铬为催化剂,加热及夹持装置未画出):

回答下列问题:

(1)实验时,A,C两装置均需加热,应先加热______________装置,原因是___________________;

(2)D装置中应填充的物质是______________,该物质的主要作用是______________;

(3)E装置的作用是______________,F,G装置中的物质分别是______________、______________;

(4)若保留上图中黑色粗线框内的装置但去掉通空气的导管B,将C装置中的双孔橡皮塞换成单孔橡皮塞,请你用图示的方法设计一个最简单的实验方案同样完成硝酸的制取(在如下图所示的方框中画出装置图并注明所用药品的名称).

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