题目内容
(16分)氨既是实验室中常用试剂,也是工业上重要原料。
(1)某学习小组欲制备少量的氨水。供选用的试剂有:
①NH4Cl ②(NH4)2CO3 。提供的装置如下,请回答下列问题:
①装置A试管内发生反应的化学方程式为 ;
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②从提供的仪器中选择并组装一套本实验的合理、简洁装置,按气流方向连接顺序为(用图中标注的导管口符号表示)a→ ;
(2)氨在氧气中燃烧,生成水和一种单质。
已知: N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H= -92.4kJ·mol-1
2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l) △H= -572kJ·mol-1
写出氨在氧气中燃烧生成液态水和气态单质的热化学方程式: ;
(3)已知在一定条件下,将1molN2和3molH2混合于一个10L的密闭容器中发生的
反应为N2+3H2
2NH3,5min后达到平衡,平衡时氨的体积分数为25%。
①该反应的平衡常数表达式K = ;
②从反应开始到平衡时,N2的反应速率
(N2)= _________________;
(4)工业上以氨气、空气为主要原料制取硝酸。在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) △H>0。该反应的反应速率(
)随时间(
)变化的关系如图所示。若
时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号) 。
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A.在
时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
B.在
时,采取的措施可以是升高温度
C.在
时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
D.在
时,容器内
的体积分数是整个过程中的最大值
(5)为检验氨气与酸反应得到的某种常见氮肥的成分,某同学进行了以下实验:
①加热氮肥样品产生气体,其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。②取少量该氮肥样品溶于水,并加入少量BaCl2溶液,没有明显变化。由此可知该氮肥的主要成分可能是_____________(填选项序号);
A.NH4Cl B.(NH4)2CO3 C.NH4HCO3 D.NH4NO3
(6)硝酸厂常用Na2CO3溶液吸收处理尾气NO2生成CO2。若9.2g NO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol,则反应的离子方程式是:
。
(1)①(NH4)2CO3
2NH3↑+CO2↑+H2O;②e d f;(2)4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△H=-1531.2 kJ?mol-1;(3)①K=
;②0.008mol/(L﹒min);(4)AB;(5)C;(6)2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2.
【解析】
试题解析:(1)②碳酸铵分解的气体含有二氧化碳,通过盛有碱石灰的干燥管除去二氧化碳,再通入水中,氨气极易溶于水容易发生倒吸,用D吸收可以防止倒吸;(2)依据盖斯定律可知:方程式②×3-①×②得4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△H=-1531.2 kJ?mol-1 ;(4)A.该反应正反应是气体物质的量减小的反应,压强不变,说明到达平衡;B.正反应是吸热反应,升高温度平衡向正反应移动;C.恒容条件下,反应混合气体的总质量不变,密度始终不变,所以不能说明反应达到平衡状态;D.由图可知,在t2时,改变条件平衡向正反应移动,t3时到达平衡,t4时瞬间正反应速率不变,逆反应速率减小,平衡向正反应进行,应是NO2降低的浓度,故容器内NO2的体积分数在t3时值的最大,故D错误;(5)加热氮肥样品生成两种气体,其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体为氨气,说明含有铵根离子,另一种气体能使澄清石灰水变浑浊,说明碳酸根离子或碳酸氢根离子;取少量该氮肥样品溶于水,并加入少量BaCl2溶液,没有明显变化,说明没有碳酸氢根离子,说明盐中含有铵根离子和碳酸根离子,所以氮肥的主要成分NH4HCO3;(6)NO2发生自身氧化还原反应,N的化合价分别有+4价变化为+5价和+3价:2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2。
考点:氨的制取和性质;化学平衡建立的过程;化学平衡的调控作用