题目内容
氮是地球上含量丰富的原子元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)25℃时,0.1mol/LNH4NO3溶液中水的电离程度 (填“大于”、“等于”或“小于”) 0.1mol/L NaOH溶液中水的电离程度。
(2)若将0.1mol/L NaOH溶液和0.2mol/LNH4NO3溶液等体积混合,混合溶液中2c(NH4+)>c(NO3-),所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(3)发射火箭时肼(N2H4)为燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。经测定16g气体在上述反应中放出284kJ的热量。则该反应的热化学方程式是 。
(4)下图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图。![]()
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180kJ/mol
2NO (g)+O2(g)=2NO2(g) △H=-112.3kJ/mol
则反应:2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)的△H是 。
(1)大于 (2)c(NO3-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
(3)2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+2H2O (g) △H=-1136kJ/mol(4)-760.3kJ/mol
解析试题分析: (1)酸、碱抑制水的电离、能水解的盐促进水的电离。
(2)0.1mol/L NaOH溶液和0.2mol/LNH4NO3溶液等体积混合后c(Na+)=0.05mol/L、c(NO3-)=0.1mol/L,由2c(NH4+)>c(NO3-)得c(NH4+)>0.05mol/L。电荷守恒式为c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)=c(NO3-)+c(OH-),由c(Na+)、c(NO3-)、c(NH4+)得c(OH-)>c(H+)。所以c(NO3-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)。
(3)2N2H4+2NO2=3N2+2H2O,16gN2H4为0.5mol,所以2molN2H4反应放热1136kJ。
(4)由图像可得NO2(g)+CO(g)
CO2(g)+NO(g) △H=-234kJ/mol。由盖斯定律得2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)的△H=-(234×2+180+112.3)kJ/mol=-760.3kJ/mol。
考点: 水的电离 离子浓度比较 热化学方程式 盖斯定律
(14分)CO2是一种主要的温室气体,研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示。![]()
①在通常状况下,金刚石和石墨中, (填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热为 kJ·mol-1。
②石墨与CO2反应生成CO的热化学方程式: 。
(2)采用电化学法可将CO2转化为甲烷。试写出以氢氧化钾水溶液作电解质时,该转化的电极反应方程式 。
(3)CO2为原料还可合成多种物质。工业上常以CO2(g) 与H2(g)为原料合成乙醇。
①已知:H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ·mol-1
2CO(g)+4H2 (g)
CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H= -256.1kJ·mol-1。
则:2CO2(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(l) △H= 。
②下图是一种以烟道气为原料合成乙醇的工作原理示意图。![]()
对上述流程的分析,下列说法正确的是 。
| A.该流程至少包含4种形式的能量转化 |
| B.装置X中阴极反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑ |
| C.合成塔中生成乙醇的反应是化合反应 |
| D.流程设计体现了绿色化学思想 |
图a是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,图b是反应中的CO和NO的浓度随时间变化的示意图。根据图意回答下列问题:
![]()
a b
(1)写出NO2和CO反应的热化学方程式 。
(2)从反应开始到平衡,用NO2浓度变化表示平均反应速率v(NO2)= 。
(3)此温度下该反应的平衡常数K= ;温度降低,K (填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)若在温度和容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表:
| 容 器 | 甲 | 乙 | 丙 |
| 反应物投入量 | 1 mol NO2 1 mol CO | 2 mol NO 2 mol CO2 | 1 mol NO2、1 mol CO 1 mol NO、1 mol CO2 |
| 平衡时c(NO) /mol·L-1 | 1.5 | 3 | m |
| 能量变化 | 放出a kJ | 吸收b kJ | 放出c kJ |
| CO或NO的转化率 | α1 | α2 | α3 |
则:α1+α2= , a+b/2= ,m=
黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料,其燃烧产物为SO2和Fe2O3。
(1)已知1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ热量,则表示FeS2完全燃烧反应的热化学方程式为:
______________________________________________________________。
(2)将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中,反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) 在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol/L。则该条件下反应的平衡常数K的数值为___________,SO2的平衡转化率为__________。
(3)当该反应处于平衡状态时,欲使平衡向正反应方向移动且反应速率加快,下列措施可行的是 。(填字母)
| A.向平衡混合物中充入Ar | B.向平衡混合物中充入O2 |
| C.改变反应的催化剂 | D.降低反应的温度 |