题目内容
12.氮和碳的化合物与人类生产、生活密切相关.(1)“氯胺(NH2Cl)消毒法”是在用液氯处理自来水的同时通入少量氨气,发生反应:Cl2+NH3═NH2Cl+HCl,生成的NH2Cl能部分水解生成强氧化性的物质,起消毒杀菌的作用.
①氯胺能用于消毒杀菌的原因是NH2Cl+H2O?NH3+HClO(用化学方程式表示).
②经氯胺消毒法处理后的水中,氮元素多以NH4+ 的形式存在.已知:
NH4+(aq)+1.5O2(g)═NO2-(aq)+2H+(aq)+H2O (l)+273kJ
NH4+(aq)+2O2(g)═NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O (l)+346kJ
NO2-(aq)被O2氧化成NO3-(aq)的热化学方程式为2NO2-(aq)+O2(g)═2NO3-(aq)△H=-146kJ•mol-1.
(2)利用电解原理可将NO还原为N2,装置见图1,高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,金属钯薄膜做电极.
钯电极A为阴极,电极反应式为2NO+4H++4e-=N2 +2H2O.
(3)一氧化碳可将金属氧化物还原为金属单质和二氧化碳.四种金属氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时,lgc(CO2)c(CO)与温度(t)的关系曲线图如图2.
①700℃时,其中最难被还原的金属氧化物是Cr2O3(填化学式);
②700℃一氧化碳还原①中金属氧化物的反应方程式系数为最简整数比,该反应的平衡常数(K)数值等于10-12.
(4)一氧化碳可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍,反应原理是:
Ni(s)+4CO(g)$?_{10-30℃}^{50-80℃}$Ni(CO)4(g).下列叙述中正确的是C.(填序号)
A.正反应的△S<0,△H<0 B.升温、加压有利于高纯镍的生成 C.该工艺中CO可以循环利用.
分析 (1)①NH2Cl能部分水解生成HClO和氨气,次氯酸具有强的氧化性;
②①NH4+(aq)+1.5O2(g)═NO2-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)△H=-273kJ•mol-1
②NH4+(aq)+2O2(g)═NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)△H=-346kJ•mol-1;
②×2-①×2得:2NO2-(aq)+O2(g)═2NO3-(aq),依据盖斯定律计算反应热,书写热化学方程式;
(2)根据在钯电极A的反应物和生成物,可知发生还原反应,利用守恒配平即得电极反应式;
(3)700℃时,K越小,说明反应进行的程度小,金属氧化物越难被还原,由Cr2O3对应的lg$\frac{c(CO)}{c(C{O}_{2})}$得$\frac{c(C{O}_{2})}{c(co)}$,结合Cr2O3与CO反应的化学方程式可得K;
(4)由反应条件可知,高温有利于向正反应进行,低温有利于向逆反应进行,升高温度平衡向吸热反应移动,据此判断.
解答 解:(1)①NH2Cl能部分水解生成HClO和氨气,可起消毒杀菌的作用,方程式为NH2Cl+H2O?NH3+HClO,
故答案为:NH2Cl+H2O?NH3+HClO;
②①NH4+(aq)+1.5O2(g)═NO2-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)△H=-273kJ•mol-1
②NH4+(aq)+2O2(g)═NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)△H=-346kJ•mol-1;
②×2-①×2得:2NO2-(aq)+O2(g)═2NO3-(aq),依据盖斯定律:△H=2×(-346kJ•mol-1)+2×273kJ•mol-1=-146kJ•mol-1;
热化学方程式:2NO2-(aq)+O2(g)═2NO3-(aq)△H=-146kJ•mol-1;
(2)在钯电极A,NO 转化为N2 ,发生还原反应,故为阴极,根据已知反应物和生成物,利用守恒配平即得电极反应式为2NO+4H++4e-=N2 +2H2O,
故答案为:阴; 2NO+4H++4e-=N2 +2H2O
(3)700℃时,lg$\frac{c(CO)}{c(C{O}_{2})}$越大则K越小,说明反应进行的程度小,金属氧化物越难被还原,此时Cr2O3对应的lg$\frac{c(CO)}{c(C{O}_{2})}$=4,得$\frac{c(C{O}_{2})}{c(CO)}$=10-4,结合Cr2O3与CO反应的化学方程式Cr2O3+3CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cr+3CO2,可得K=[$\frac{c(C{O}_{2})}{c(CO)}$]3=10-12.
故答案为:Cr2O3;10-12;
(4)由反应条件可知,低温有利于向正反应进行,高温有利于向逆反应进行,降低温度平衡向放热反应移动,
A.由反应条件可知,高温有利于向正反应进行,低温有利于向逆反应进行,降低温度平衡向吸热反应移动,故该反应正反应为吸热反应,即△H>0,故A错误;
B.正反应为吸热反应,所以升高温度平衡向正向移动,不有利于高纯镍的生成,故B错误;
C.正向消耗CO,逆向生成CO,所以CO可以循环使用,故C正确;
故选:C.
点评 本题考查了化学平衡影响因素、化学平衡图象、化学平衡常数、化学方程式的书写,热化学方程式的书写、电极反应式的书写等,题目综合性强,难度较大.
| A. | 0.15 mol | B. | 0.3 mol | C. | 0.45 mol | D. | 0.6mol |
| 选项 | A | B | C | D |
| 第一次加入 | Al | Na | Zn | Mg |
| 第二次加入 | K | Mg | Al | Cu |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
平衡时测得A的浓度为0.60mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的3倍,再达平衡时,测得A的浓度降为0.20mol/L.下列有关判断一定正确的是D
A.平衡向正反应方向移动
B.A的转化率增大
C.D的体积分数增大
D.a+b<c+d
(2)①25℃,两种酸的电离平衡常数如表.
| Ka1 | Ka2 | |
| H2SO3 | 1.3×10-2 | 6.3×10-8 |
| H2CO3 | 4.2×10-7 | 5.6×10-11 |
②H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为H2SO3+HCO3-=HSO3-+CO2↑+H2O.
③根据H2SO3的电离常数数据,判断NaHSO3溶液显酸性还是显碱性?
| A. | 在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热 | |
| B. | 酸和碱发生中和反应生成1 mol水,这时的反应热叫中和热 | |
| C. | 燃烧热和中和热是反应热的种类之一 | |
| D. | 在稀溶液中,1 mol乙酸和1 mol氢氧化钠完全中和时放出的热量为57.3 kJ |
| 化学式 | 颜色 | Ksp |
| AgCl | 白色 | 2.0×10-10 |
| AgBr | 浅黄色 | 5.4×10-13 |
| AgI | 黄色 | 8.3×10-17 |
| Ag2S | 黑色 | 2.0×10-48 |
| Ag2CrO4 | 红色 | 2.0×10-12 |
(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,$\frac{c(B{r}^{-})}{c(C{l}^{-})}$=2.7×10-3.
(3)测定水体中氯化物的含量,常用标准硝酸银法进行滴定,滴定时,应加入的指示剂是D.
A.KBr B.KI C.K2S D.K2CrO4.
| A. | 只具有氧化性 | B. | 只具有还原性 | ||
| C. | 既有氧化性也有还原性 | D. | 既无氧化性也无还原性 |