题目内容
【题目】某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
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请回答下列问题:
(1)装置F中发生反应的离子方程式为_______________________________。
(2)装置A的烧瓶中可装试剂_______________________________________________。
(3)B装置的名称是_______________________,E装置的作用______________________________。
(4)通入C装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是_________________________。
(5)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一。写出反应的化学方程式: _,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_____________。
【答案】(1)MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)生石灰(或固体氢氧化钠、碱石灰)
(3)球形干燥管 除去氯气中的氯化氢
(4)使密度大的氯气与密度小的氨气较快地均匀混合
(5)3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl 3:2
【解析】
试题分析:(1)二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水,离子方程式:MnO2+4H++2C1-
Mn2++C12↑+2H2O;
(2)装置A中的烧瓶是制备氨气的装置,由于反应不需要加热,则装置A中的烧瓶内试剂是固体,氨水滴入固体溶解放热氨气放出,可装试剂为生石灰或氢氧化钠固体或碱石灰;
(3)B装置的名称是干燥管;盐酸有挥发性,E装置的作用是除去氯气中混有的HCl气体;
(4)氨气的密度小,氯气的密度大,C装置的两导管左边长、右边短,这样便于两种气体充分接触而反应,即目的是使密度大的氯气与密度小的氨气较快地均匀混合;
(5)C内出现浓厚的白烟为氯化铵,另一生成物是空气的主要成分之一为氮气,该反应为3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl;在反应中氯气是氧化剂,氨气是还原剂,氮气是氧化产物,所以该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:2。
【题目】(15分)按要求回答下列有关问题。
(1)据报道,科学家新研发出一种常温下催化合成NH3的方法:2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)
已知如下信息:
①化合物的生成热可以表示其相对能量。化学上,规定标准状况下稳定单质的生成热为0。几种物质的生成热:NH3(g)为mkJ·mol-1,H2O(l)为nkJ·mol-1。
反应的△H=产物的生成热之和---反应物的生成热之和
②几种化学键的键能数据如下:
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上述反应中,△H=_______kJ·mol-1,H-N键的键能为_______kJ·mol-1。
(2)二氧化硫在一定条件下可以发生如下反应:
SO2(g)+NO2(g)
SO3(g)+NO(g),△H= -42kJ·mol-1,在1L恒容密闭容器中充入SO2(g)和NO2(g),所得实验数据如下:
实验编号 | 温度 | 起始时物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | |
N(SO2) | N(NO2) | N(NO) | ||
甲 | T1 | 0.80 | 0.20 | 0.18 |
乙 | T2 | 0.20 | 0.80 | 0.16 |
丙 | T3 | 0.20 | 0.30 | a |
①实验甲中,若2min时测得放出的热量是4.2kJ,则0~2min时间内,用SO2(g)表示的平均反应速率v(SO2)=_____________________;
②实验丙中,达到平衡时,NO2的转化率为____________;
③由表中数据可推知,Tl______T2(填“>”“<’’或“=”);
(3)对反应N2O4(g)
2NO2(g) △H>0 在温度为Tl、T2时平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示,下列说法正确的是__________。
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a.A、C两点的反应速率:A>C
b.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
c.由状态A到状态B,可以用加热的方法
d.A、C两点的化学平衡常数:A=C
(4)工业上,采用石墨、铁棒作为电极,电解除去废水中的CN-(N为-3价,下同)
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①铁电极应连接直流电源的____________(填写电极名称)。
②上述反应方程式配平后“□”内应填写________;
③阳极上发生的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑和_______________;