6.(1)在一定条件下,将1.00molN2(g)与3.00molH2(g)混合于一个10.0L密闭容器中,在不同温度下达到平衡时NH3(g)的平衡浓度如图1所示.其中温度为T1时平衡混合气体中氨气的体积分数为25.0%..
①当温度由T1变化到T2时,平衡常数关系K1>K2(填“>”,“<”或“=”),焓变△H<0.(填“>”或“<”)
②该反应在T1温度下5.00min达到平衡,这段时间内N2的化学反应速率为8.00×10-3mol/(L•min).
③T1温度下该反应的化学平衡常数K1=18.3.
(2)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温常压和光照条件下N2在催化剂表面与水发生反应:2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g),此反应的△S>0(填“>”或“<”).
若已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=a kJ/mol  
             2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=b kJ/mol 
 2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)的△H=(2a-3b)kJ/mol(用含a、b的式子表示).
(3)科学家采用质子高导电性的SCY陶瓷(可传递H+)实现了低温常压下高转化率的电化学合成氨,其实验原理示意图如图2所示,则阴极的电极反应式是N2+6e-+6H+=2NH3

(4)已知某些弱电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如表:
弱电解质H2CO3NH3•H2O
电离平衡常数Ka1=4.30×10-7    Ka2=5.61×10-111.77×10-5
现有常温下0.1mol•L-1的(NH42CO3溶液,
①该溶液呈性(填“酸”、“中”、“碱”),原因是由于NH3•H2O的电离平衡常数大于HCO3-的电离平衡常数,因此CO32-水解程度大于NH4+水解程度,溶液呈碱性.
②该(NH42CO3溶液中各微粒浓度之间的关系式不正确的是B.
A.c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3•H2O)
B.c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-
C.c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol•L-1
D.c(NH4+)+c(NH3•H2O)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3
3.镍具有优良的物理和化学特性,是许多领域尤其是高技术产业的重要原料.羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为:
①Ni(s)+4CO(g)$\stackrel{50℃}{?}$ Ni(CO)4(g)△H<0
②Ni(CO)4(g)$\stackrel{230℃}{?}$Ni(s)+4CO(g)△H>0
完成下列填空:
(1)在温度不变的情况下,要提高反应(1)中Ni(CO4)的产率,可采取的措施有及时移走Ni(CO)4、加压.
(2)已知在一定条件下的2L密闭容器中制备Ni(CO)4,粗镍(纯度98.5%,所含杂质不与CO反应)剩余质量和反应时间的关系如图所示.Ni(CO)4在0~10min的平均反应速率为0.05mol•L-1min-1
(3)若反应(2)达到平衡后,保持其他条件不变,降低温度,重新达到平衡时bc.
a.平衡常数K增大   b.CO的浓度减小  c.Ni的质量减小    d.v增大
(4)简述羰基法提纯粗镍的操作过程.先将粗镍和CO在50℃反应生成羰基镍,然后将羰基镍转移到另外一个中,升温至230℃热解得到纯镍
(5)储氢合金是一类能够大量吸收氢气,并与氢气结合成金属氢化物的材料.如镧镍合金,它吸收氢气可结合成金属氢化物,其化学式可近似地表示为LaNi5H6 (LaNi5H6 中各元素化合价均可看作是零),它跟NiO(OH)可组成镍氢可充电电池:LaNi5H6+6NiO(OH)$?_{充电}^{放电}$LaNi5+6Ni(OH)2 该电池放电时,负极反应是LaNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6H2O. 市面上出售的标称容量为2 000mA h(mA h表示毫安时)的1节镍氢电池至少应含有镧镍合金5.4g(结果保留两位有效数字,已知1mol电子的电量为96500库仑或安培•秒 Mr(LaNi5)=434).
1.据统计,2015年入冬以来,华北黄淮地区己经出现4次严重雾霾过程,持续时间达37天.氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一,消除氮氧化物有多种方法.
(1)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术.发生的化学反应是2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)═2N2(g)+3H2O(g)△H<0.
①当该反应有l mol N2(g)生成时,电子转移总数是3NA或1.806×1023
②为了加快反应反应速率,并且提高的转化率,采取的措施是a(填字母).
a.增大NH3的浓度   b.增大N2的浓度   c.增大压强   d.选择合适的催化剂
(2)消除氮氧化物的另一种方法是用甲烷催化还原氮氧化物,己知:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ/mol
②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=-67.0kJ/mol
①则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-823.3kJ/mol
②在3.0L密闭容器中,通入0.10mol CH4和0.20mol NO2,在一定温度进行反应,反应时间表(t)与容器内气体总压强(p)的数据如表:
时间t/min0246810
总压强p/100kPa4.805.445.765.926.006.00
该温度下的平衡常数K=0.0675.
(3)利用ClO2消除氮氧化物的污染,反应过程如下:(部分反应物或生成物略去)
N2$→_{反应I}^{ClO_{2}}$NO2$→_{反应Ⅱ}^{Na_{2}SO_{3}溶液}$NO
反应I的产物中还有两种强酸生成,且其中一种强酸硝酸与NO2的物质的量相等,若有11.2L N2生成(标准状况),共消耗ClO267.5g.
20.研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义.
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等.
已知:①Fe2O3(s)+3C(s,石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ•mol-1
         ②C(s,石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ•mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5 kJ•mol-1
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H
①该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c(C{H}_{3}OH)•c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})•{c}^{3}({H}_{2})}$.
②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1:3),加入恒容密闭容器中,发生上述反应反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图1所示,则该反应的△H<(填“>”、“<”或“=”,下同)0.
③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图2所示,曲线I、Ⅱ对应的平衡常数关系为K>K
(3)以CO2为原料还可以合成多种物质.
①工业上尿素[CO(NH22]由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为2NH3+CO2$\stackrel{一定条件}{?}$CO(NH22+H2O.开始以氨碳比=3进行反应,达平衡时CO2的转化率为60%,则NH3的平衡转化率为40%.
②用硫酸溶液作电解质进行电解,CO2在电极上可转化为甲烷,该电极反应的方程式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O.
③将足量CO2通入饱和氨水中可得氮肥NH4HCO3,已知常温下一水合氨Kb=1.8×10-5,碳酸一级电离常数Ka=4.3×10-7,则NH4HCO3溶液呈碱性(填“酸性”、“中性”或“碱性”).
19.近年来,雾霾天气多次肆虐我国广大地区.其中,汽车尾气和燃煤是造成空气污染的主要原因之一.
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)$\stackrel{催化剂}{?}$2CO2(g)+N2(g);△H<0
①该反应的平衡常数表达式为$\frac{c({N}_{2}){c}^{2}(C{O}_{2})}{{c}^{2}(NO){c}^{2}(CO)}$.
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是bd(选填代号).

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题.
煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染.
已知:①CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-867kJ/mol
②2NO2(g)?N2O4(g);△H=-56.9kJ/mol
③H2O(g)═H2O(l);△H=-44.0kJ/mol
请写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式:CH4(g)+N2O4(g)═N2(g)+2H2O(l)+CO2(g)△H=-898.1kJ/mol.
(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率.图是利用甲烷燃料电池电解100mL1mol/L食盐水,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气2.24L(假设电解后溶液体积不变).

①甲烷燃料电池的负极反应为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+.甲烷燃料电池总反应化学方程式为CH4+2O2=2H2O+CO2
②电解后溶液的pH=14(忽略氯气与氢氧化钠溶液反应).
③阳极产生气体的体积在标准状况下是1.68 L.
 0  160260  160268  160274  160278  160284  160286  160290  160296  160298  160304  160310  160314  160316  160320  160326  160328  160334  160338  160340  160344  160346  160350  160352  160354  160355  160356  160358  160359  160360  160362  160364  160368  160370  160374  160376  160380  160386  160388  160394  160398  160400  160404  160410  160416  160418  160424  160428  160430  160436  160440  160446  160454  203614 

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