题目内容
【题目】氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2,某同学在实验室中对NH3与NOx反应进行了探究。回答下列问题:
(1)氨气的制备
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①氨气的发生装置可以选择上图中的_________,反应的化学方程式为_______________。
②预收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→______(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
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操作步骤 | 实验现象 | 解释原因 |
打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中 | ①Y管中_____________ | ②反应的化学方程式 ____________ |
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温 | Y管中有少量水珠 | 生成的气态水凝集 |
打开K2 | ③_______________ | ④______________ |
【答案】(1)① A; 2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O(或B;NH3·H2O
NH3↑+H2O);
②d→c→f→e→i;
(2)①红棕色气体颜色慢慢变浅;②8NH3+6NO2
7N2 +12H2O;
③Z中NaOH溶液产生倒吸现象;④反应后气体分子数减少,Y管内压强小于外界大气压。
【解析】
试题分析:(1)①在实验室中,利用氢氧化钙与NH4Cl混合加热发生复分解反应制取氨气,氢氧化钙与NH4Cl都是固体,固体混合物加热制取气体,故应选用A装置进行,制取氨气,发生反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O;也可以利用NH3·H2O的不稳定性,该物质受热分解产生氨气和水制取氨气,这时应该选择的装置是装置B,反应的化学方程式是:NH3·H2O
NH3↑+H2O;②利用A(或B)装置制得的氨气,由于氨气是碱性气体,所以需要利用碱性干燥剂碱石灰进行干燥,然后再根据氨气的密度比空气小的性质,用向下排空气法收集,氨气是大气污染物,要进行尾气处理,可利用其在水中极容易溶解的性质,用水作吸收剂进行尾气处理,故装置的连接顺序为d→c→f→e→i;(2)①NO2具有强氧化性,NH3有强还原性,两者相遇,会发生氧化还原反应产生氮气和水,根据电子守恒、原子守恒,可得反应的方程式:8NH3+6NO2
7N2 +12H2O,根据反应方程式可知反应现象是:Y管内看到红棕色气体颜色变浅最终为无色,同时在注射器的内壁有水珠产生;②根据①分析可知发生该反应的方程式是8NH3+6NO2
7N2 +12H2O;③反应后由于容器内气体的物质的量减少,所以会使容器内气体压强减小。当打开K2后,烧杯内NaOH溶液在大气压强的作用下会倒吸进入Y管内;④溶液进入Y管内的原因是由于该反应是气体体积减小的反应,反应发生导致装置内压强降低,在外界大气压的作用下而发生倒吸现象。
【题目】如图依次为气体制得、除杂并检验其性质的装置(加热及夹持仪器省略)。下列设计不能达到目的的是( )
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选项 | 气体 | 装置中药品 | ||
a | b | c | ||
A | C2H2 | 饱和食盐水+电石 | CuS04溶液 | 溴水 |
B | CO2 | 稀盐酸+石灰石 | 饱和NaHC03溶液 | 苯酚蚋溶液 |
C | C2H4 | 溴乙烷+ NaOH乙醇溶液 | 水 | K2z Cr207,酸性溶液 |
D | SO2 | 碳+浓硫酸 | 新制氯水 | 品红溶液 |
【题目】(1)甲醇是重要的化工原料,又可做燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H2= -58 kJ/mol
③CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H3
已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H-H | C-O | C (CO中的化学键) | H-O | C-H |
E/(kJ/mol) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
回答下列问题:
①△H3=_____kJ/mol
②25℃,101 kPa条件下,测得16g甲醇完全燃烧释放出Q kJ的热量,请写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式_______________
(2)25℃,将a mol·L-1氨水与b mol·L-1盐酸等体积混合后溶液呈中性,则此时溶液中c(NH4+)__________c(Cl-)(填“>”、“<”或“﹦”);用含a、b的代数式表示该温度下NH3·H2O的电离平衡常数Kb = _________
(3)800℃时,在2L密闭容器中发生反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g),在反应体系中,n(NO)随时间的变化如下表所示:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
①下图中表示NO2变化的曲线是___________用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=____
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②能说明该反应已经达到平衡状态的是_______
a.v(NO2)=2v(O2)
b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2)
d.容器内的密度保持不变