题目内容

【题目】NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3，如下图所示。

（1）Ⅰ中，NH3和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是______________。

（2）Ⅱ中，2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)。在其他条件相

同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线(如图)。

①比较p1、p2的大小关系：p1________p2（填“<”，“>”或“=”）

②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是________（填“增大”，“减小”或“不变”）。

（3）Ⅲ中，降低温度，将NO2(g)转化为N2O4(l)，再制备浓硝酸。

①已知：2NO2(g)N2O4(g) ΔH12NO2(g)N2O4(l) ΔH2

下列能量变化示意图中，正确的是(选填字母)________。

②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是____________________。

（4）Ⅳ中，电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示。为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充A。A是______，说明理由：__________________________。

【答案】（1）4NH3＋5O24NO＋6H2O

（2）①＜ ②减小

（3）①A ②2N2O4＋O2＋2H2O="==" 4HNO3

（4）NH3根据反应：8NO＋7H2O3NH4NO3＋2HNO3，电解产生的HNO3多

【解析】试题分析：（1）氨气和氧气在催化剂作用下发氧化还原反应，生成NO和水，化学方程为4NH3+5O24NO+6H2O；

（2）①该反应的正反应为气体物质的量减小的反应，其他条件不变时，增大压强，平衡向气体物质的量减小的方向移动，即向正反应方向移动，即压强越高，NO的平衡转化率越大，根据图示知，相同温度下，压强P1时NO的转化率＜P2时NO的转化率，故P1＜P2；

②其他条件不变时，升高温度，平衡向着吸热反应方向移动，又根据图示知，相同压强下，随着温度的升高，NO的转化率降低，即升高温度，平衡向逆反应方向移动，故逆反应方向为吸热反应，则正反应方向是放热反应，则随着温度的升高，该反应的平衡常数减小；

（3）①

2NO2(g)N2O4(g) ΔH1①

2NO2(g)N2O4(l) ΔH2 ② 根据盖斯定律：①-②得

N2O4（g）N2O4（l） △H3=△H1-△H2，一般来说，物质由气态变为液态，放出热量，即△H3=△H1-△H2＜0，即△H1＞△H2，由降低温度，将NO2转化为N2O4，可知该反应为放热反应，即0＞△H1＞△H2，即反应物2NO2（g）的总能量大于生成物N2O4（g）和N2O4（l）的总能量，且前者放出的热量小，故答案为A；

②N2O4与氧气、水反应生成硝酸，化学方程式为：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3；

（4）电解NO制备硝酸铵，阳极反应为：NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，阴极反应为：NO+5e-+6H+=NH4++H2O，从两极反应可看出若要使电子得失守恒，阳极产生的NO3-的量大于阴极产生的NH4+的量，总反应为8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，故应补充适量的氨气。

练习册系列答案
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【题目】2013年12月17日,中国国土资源部召开新闻发布会,宣布在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度可燃冰。可燃冰的主要成分是甲烷,甲烷既是清洁的燃料,也是重要的化工原料。

（1）甲烷和二氧化碳重整制合成气,对于温室气体的治理具有重大意义。

已知:CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g）ΔH=+247.3 kJ·mol-1

CH4（g）C（s）+ 2H2（g） ΔH=+75 kJ·mol-1

①反应2CO（g）C（s）+CO2（g）在一定条件下能自发进行的原因是 。

②合成甲醇的主要反应是:2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）ΔH=-90.8 kJ·mol-1,T ℃下此反应的平衡常数为160。某时刻测得各组分的浓度如下:

比较此时正、逆反应速率的大小:v（正） v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）。生产过程中,合成气要进行循环,其目的是 。

③在一恒容密闭容器中,要提高反应2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）中CO的转化率,可以采取的措施是 。

a.升温

b.加入催化剂

c.增加CO的浓度

d.加入H2

e.加入惰性气体

f.分离出甲醇

（2）以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。

①B极为电池 极,电极反应式为 。

②若用该燃料电池作电源,用石墨作电极电解100 mL 1 mol/L的硫酸铜溶液,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗甲烷的体积为 （标况下）。

【题目】以乙烯为原料合成化合物C的流程如图所示：

（1）B中含有的官能团名称为___________。

（2）写出A的结构简式：_______________________________。

（3）①、④的反应类型分别为__________反应、__________反应。

（4）写出反应②和④的化学方程式：

②________________________________________________________________；

④________________________________________________________________。

【题目】二甲醚（DME）被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：

① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H 1=－90.7 kJ·mol-1

② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H 2=－23.5 kJ·mol-1

③ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H 3=－41.2kJ·mol-1

回答下列问题：

（1）则反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的△H＝ kJ·mol-1。

（2）反应②达平衡后采取下列措施，能提高CH3OCH3产率的有 。

A．加入CH3OH B．升高温度 C．增大压强 D．移出H2O E．使用催化剂

（3）以下说法能说明反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)达到平衡状态的有____。

A．H2和CO2的浓度之比为3：1

B．单位时间内断裂3个H-H同时断裂1个C=O

C．恒温恒容条件下，气体的密度保持不变

D．恒温恒压条件下，气体的平均摩尔质量保持不变

E．绝热体系中，体系的温度保持不变

（4）一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g) 2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：

已知：气体分压（P分）=气体总压（P总）×体积分数。

①该反应△H_____0（填“＞”、“＜”或“=”），550℃时，平衡后若充入惰性气体，平衡_______(填“正移”、“逆移”或“不移动”)

②650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为__________________（保留2位有效数字）。

③T时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=_________P总。

【题目】某有机物的结构简式为：HO-CH2-CH2-COOH，它是一种重要的有机化工原料，在一定条件下有如下转化（有的无机产物已省略）。

请回答：

（1）C的结构简式为________________。

（2）反应②、⑤的化学方程式为：②_________________________，⑤_________________________

③的反应类型______________________

【题目】二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂。实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2：

（1）电解时的阳极反应方程式为____________________________________。

（2）除去ClO2中的NH3可选用的试剂为是_____（填标号）

A．水 B．浓硫酸 C．碱石灰 D．饱和食盐水

（3）用右图装置可以测定混合气中ClO2的含量：

I.在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50ml水溶解后，再加入3ml稀硫酸；

II.在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；

III.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；

IV.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中；

V.用0.2000mol/L 硫代酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2+2S2O32—===2I—+S4O62—），指示剂显示终点时共用去20.00ml硫代酸钠溶液。在此过程中：

①玻璃液封装置的作用是_________。

② V中加入的指示剂通常为______，滴定至终点的现象是______。

③测定混合气中ClO2的质量为______g。

④用此方法测定混合气中ClO2的质量常常偏高，可能的原因是_____（用离子方程式表示）。

【题目】下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。

（1）T、X、Y原子的第一电离能由小到大的顺序是____________（用元素符号表示）。

（2）LX2分子的电子式是________________，XY2分子是____________（填“极性分子”或“非极性分子”）；QY3分子中Q采用________杂化。

（3）由J、L、R三种元素形成的某种配位化合物，该化合物具有挥发性，化学式J（LR）4，其中J的化合价是0价。则基态J原子的核外电子排布式是___________________________；写出与配位体微粒互为等电子体的离子、分子各一种________、________。

（4）由Z、L、Q三种元素组成的化合物，分子式为Z9L3Q，它有_________种同分异构体（其中Q以三个单键与其他原子相连），请写出其中沸点最低的物质的结构简式__________________。

（5）A与M组成的一种化合物AM2，刷新了金属化合物超导温度的最高纪录。右图所示的是该化合物的晶体结构单元。图中上下底面中心“△”处的原子是________（填元素符号）。

【题目】醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O是一种氧气吸收剂，为红棕色晶体，易被氧化，微溶于乙醇，不溶于水和乙醚（易挥发的有机溶剂）。其制备装置及步骤如下：

①检查装置气密性后，往三颈烧瓶中依次加入过量锌粒、适量CrCl3溶液。

②关闭k2打开k1，旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速。

③待三颈烧瓶内的溶液由深绿色(Cr3+)变为亮蓝色(Cr2+)时，把溶液转移到装置乙中，当出现大量红棕色晶体时，关闭分液漏斗的旋塞。

④将装置乙中混合物快速过滤、洗涤和干燥，称量。

（1）三颈烧瓶中的Zn除了与盐酸生成H2外，发生的另一个反应的离子方程式为_________。

（2） 实现步骤③中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为_________。

（3） 装置丙中导管口水封的目的是__________________。

（4） 为洗涤[Cr(CH3COO)2)]2·2H2O产品，下列方法中最适合的是_____ 。

A．先用盐酸洗，后用冷水洗 B．先用冷水洗，后用乙醇洗

C．先用冷水洗，后用乙醚洗 D．先用乙醇洗涤，后用乙醚洗

（5）已知其它反应物足量，实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g，取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1mol/L；实验后得干燥纯净的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 9.4g，则该实验所得产品的产率为_________（不考虑溶解的醋酸亚铬水合物，Mr[Cr(CH3COO)2]2·2H2O =376g/mol）。

（6）铬的离子会污染水，常温下要除去上述实验中多余的Cr2+，最好往废液中通入足量的空气，再加入碱液，调节pH至少为_________才能使铬的离子沉淀完全。

【已知Cr(OH)3的溶度积为6.3×10-31， ≈4，lg2≈0.3】

（7） 一定条件下，[Cr(CH3COO)2]2·2H2O受热得到CO和CO2的混合气体，请设计实验检验这两种气体的存在。

【题目】（1）铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：

①黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4，氧化产物为___________，若有3mol FeS2参加反应，转移_____mol电子。

②与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，其原理为：___________(用离子方程式表示)。

③FeC13与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为_________________。

（2）己知：S2O32-具有较强的还原性，实验室可用I-测定K2S2O8样品的纯度，反应方程式为：

S2O82-+2I-=2SO42-+I2 ① I2+2S2O32-=2I-+S4O62- ②

S2O82-、S4O62-、I2氧化性强弱顺序_______。

（3）己知溶液中，还原性为HSO3-＞I-，氧化性为IO3-＞I2>SO42-。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液，加入的KIO3和析出的I2的物质的量的关系曲线如图所示。

①a点处的还原产物是：________（填离子符号）；

b点→c点反应的离子方程式是________。

②当溶液中的I-为0.5mol时、加入的KIO3可能是_________mol。

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