题目内容
【题目】I．氮是地球上含量丰富的一种元素，氨、肼(N2H4)、尿素、偏二甲肼(C2H8N2)是氮的常见化合物，在科学技术和生产中有重要的应用。
(1)肼(N2H4)是一种高能燃料，写出肼的电子式________，有关化学反应的能量变化如下图所示，已知H2O(g)=H2O(l) ΔH＝-44kJ·mol-1，写出肼燃烧的燃烧热的热化学方程式为__________。
(2)火箭使用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料，四氧化二氮(N2O4)为氧化剂，燃烧反应放出巨大能量把火箭送入太空，该反应的化学方程式为____________。
II．氨的合成是最重要的化工生产之一。
已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol-1
在甲、乙、丙三个不同密闭容器中，按不同方式投料，起始温度和容积相同，相关数据如下表所示：
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
相关条件 | 恒温恒容 | 绝热恒容 | 恒温恒压 |
反应物投料 | 1molN2、3molH2 | 2molNH3 | 2molNH3 |
平衡时容器体积 | V甲 | V乙 | V丙 |
反应的平衡常数K | K甲 | K乙 | K丙 |
平衡时NH3的浓度/molL-1 | c甲 | c乙 | c丙 |
平衡时NH3的反应速率/molL-1min-1 | υ甲 | υ乙 | υ丙 |
则平衡时容器的体积V甲____________V丙，平衡常数K丙_________K乙(填>、<或=)
III．尿素(H2NCONH2)是一种非常重要的高氮化肥，在工农业生产中有着非常重要的地位。
(1)合成尿素的第一步反应为：2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(氨基甲酸铵)(l) △H1 ，若加入恒温、恒容容器中的NH3和CO2的物质的量之比为2：1，能说明反应达到化学平衡状态的是________
a． CO2的浓度不再变化 b． NH3的百分含量不再变化 c． 容器内气体的密度不再变化 d． 混合气体的平均相对分子质量不再变化 e． 2υ(NH3)正=υ (CO2)逆
(2)尿素(NH2CONH2) 燃料电池结构如图所示。其工作时负极电极反应式可表示为：_________。
【答案】
N2H4 (g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH= -622kJ·mol-1 C2H8N2+2N2O4=2CO2↑+3N2↑+4H2O ＜ ＜ ac CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+
【解析】
I．肼(N2H4)是共价化合物，根据盖斯定律和燃烧热的概念解题；偏二甲肼(C2H8N2)作燃料，四氧化二氮为氧化剂，燃烧主要产生CO2、N2，根据元素守恒知还生成水，根据反应物、生成物书写方程式；
II．建立等效平衡，并结合影响平衡常数的因素解题；
III．(1)结合平衡状态的特征υ正=υ逆≠0及各物质的量保持恒定分析判断；
(2)燃烧电池通O2的极为正极，负极发生氧化反应。
I．(1)肼(N2H4)是共价化合物，其电子式为；由能量变化图可知①N2H4 (g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=(2218kJ·mol-1)-(2752 kJ·mol-1)=-534kJ·mol-1，已知②H2O(g)=H2O(l) ΔH＝-44kJ·mol-1，则根据盖斯定律可知①+②×2得N2H4 (g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=(-534kJ·mol-1)+(-44kJ·mol-1)×2= -622kJ·mol-1，即肼燃烧的燃烧热的热化学方程式为N2H4 (g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH= -622kJ·mol-1；
(2) 偏二甲肼(C2H8N2)作燃料，四氧化二氮为氧化剂，燃烧主要产生CO2、N2，根据元素守恒知还生成水，则该反应方程式为C2H8N2+2N2O4=2CO2↑+3N2↑+4H2O；
II．甲、丙若均恒温恒容，则完全等效，由反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)可知，丙容器内气体总物质的量增大，改为恒温恒压时，容器体积增大，故V甲＜V丙；根据N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol-1可知，乙、丙相比，氨的分解为吸热反应，乙保持绝热，温度降低，丙保持恒温，温度高于乙，温度升高平衡逆向移动，平衡常数减小，则K丙＜K乙；
III．(1) a．CO2的浓度不再变化，说明反应达到平衡状态，故a选；
b．氨基甲酸铵呈液态，起始加入的NH3和CO2物质的量之比为2:1，消耗的NH3和CO2物质的量之比恒为2:1，故无论反应是否达到平衡NH3和CO2物质的量之比恒为2:1，NH3的百分含量始终不变，即NH3的百分含量不再变化不能说明反应达到平衡状态，故b不选；
c．建立平衡过程中气体的质量减小，在恒容条件下，容器内气体的密度减小，容器内气体的密度不再变化能说明反应达到平衡状态，故c选；
d．氨基甲酸铵呈液态，起始加入的NH3和CO2物质的量之比为2:1，消耗的NH3和CO2物质的量之比恒为2:1，故无论反应是否达到平衡NH3和CO2物质的量之比恒为2:1，混合气体的平均相对分子质量恒为17×
+44×
=26，混合气体的平均相对分子质量不再变化不能说明反应达到平衡状态，故d不选；
e．2υ(NH3)正=υ (CO2)逆时正、逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，故e不选；
故答案为ac；
(2) 尿素在负极发生失电子的氧化反应生成二氧化碳和氮气，氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，正极电极反应为O2+4H++4e-=2H2O，负极电极反应为：CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+；
【题目】亚硝酰氯(ClNO)是有机物合成中的重要试剂，可由NO与Cl2在常温常压下反应得到。ClNO 部分性质如下：黄色气体，熔点：-59.6℃，沸点：-6.4℃，遇水易水解。某研究性学习小组根据亚硝酰氯(ClNO)性质拟在通风橱中制取亚硝酰氯，设计了如下实验装置。、
试回答下列问题：
(1)写出实验室利用装置A制备Cl2的离子反应方程式__________。
(2)装置B的作用是 ①__________，②____________。
(3)若用A装置制取NO气体，B中应该盛放_________。
(4)为使NO和Cl2恰好完全反应生成ClNO，理论上向E中通入NO和Cl2两种气体的流速比为___。
(5) 简述检查A、B、C所组成的实验装置气密性的操作_________。
(6)装置H吸收尾气，有同学认为尾气中的某种气体不能完全被吸收。为了充分吸收尾气，可将尾气与________________同时通入NaOH溶液中。
(7)已知：ClNO与H2O反应生成HNO2和HCl。
①设计实验证明 HNO2是弱酸：____________。(仅提供的试剂：1 molL-1HCl、 1 molL-1HNO2溶液、 NaNO2溶液、红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸)。
②通过以下实验测定ClNO样品的纯度。取F中所得液体3.0 g 溶于水，配制成250 mL 溶液；取出25.00 mL样品溶于锥形瓶中，用0.20 molL-1 AgNO3标准溶液滴定至终点，根据表中所给信息，应选用____________做指示剂，滴定终点的现象是______。
物质 | Ag2CrO4 | AgCl | AgI | Ag2S |
颜色 | 砖红色 | 白色 | 黄色 | 黑色 |
Ksp | 1×10-12 | 1.56×10-10 | 8.3×10-17 | 6.3 ×10-50 |
消耗标准AgNO3溶液的体积为20.00ml，亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为________。
【题目】下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A | B | C | D | |
图示 |
|
|
|
|
相关 信息 | 温度计的水银柱不断上升 | 反应物总能量大于生成物总能量 | 反应开始后，甲处液面低于乙处液面 | 反应开始后，针筒活塞向右移动 |
A.AB.BC.CD.D
