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题型:解答题-原理综合题 难度:0.15 引用次数:538 题号:4046862
含氮化合物是化学与工业中运用广泛的物质。

(1)该小组利用电解原理设计了如右图装置进行H2还原NO的实验(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)。铂电极B是____极,钯电极A的电极反应式为_____________
(2)若工业废水中的的浓度约为1.0×10-4 mol·L-1,取工业废水5 mL 于试管中,滴加2滴0.1 mol·L-1 的硝酸银溶液,能否看到沉淀现象?试通过计算说明。____ (注:1mL溶液以20滴计;Ksp(AgNO2)=2×10-8)
(3)已知键能数据,H-H 436,S=S 255,H-S 339,单位kJ/mol。请计算热化学方程式2H2(g) + S2(g) = 2H2S(g)的ΔH=___________
(4)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃)15.020.025.030.035.0
平衡气体总浓度(×103mol/L)2.43.44.86.89.4

根据表中数据,列式计算25.0℃时的分解平衡常数:__________________________
已知:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c(NH2COO)随时间变化趋势如图所示。

根据图中信息,如何说明水解反应速率随温度升高而增大:_____________________

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解答题-原理综合题 | 困难 (0.15)
【推荐1】探究CH₃OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH₃OH的产率。在一定条件下,以CO₂和H₂为原料合成CH₃OH涉及的主要反应如下:
①CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)     ΔH₁
②CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)     ΔH₂
③CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)     ΔH₃
回答下列问题:
(1)ΔH₃=_______(用ΔH₁、ΔH₂表示),已知反应①、②、③以物质的量分数表示的平衡常数KX与温度T变化关系如图1所示。据此判断的数值范围是_______(填标号)。
A. -1                    B.-1~0                  C.0~1                      D.1
   
(2)在催化剂N表面进行反应①,当起始量时,在不同条件下达到平衡,体系中CO₂的转化率为(CO₂),在T=400℃下(CO₂)随压强变化关系和在p=60MPa下(CO₂)随温度变化关系如图2所示。其中代表在T=400℃下(CO₂)随压强变化关系的是________线(填“a”或“b”);a、b两线的交点M对应的平衡常数________(填“相同”或“不同”)。当 (CO₂)为80%时,反应条件可能是________
(3)以In₂O₃作催化剂,可使CO₂在温和的条件下转化为CH₃OH,经历如下过程:
Ⅰ.催化剂活化:In₂O₃(无活性)In2O3-x (有活性)
Ⅱ.CO₂和H₂在活化后的催化剂表面发生反应①,同时伴随反应②。
已知:CH₃OH选择性=。工业生产中,会适当增大气体压强,以增大CH₃OH的选择性,其原因可能为 __________;同时将产物中的水蒸气导出,可以减少反应____________(用化学方程式表示)的发生,达到减少催化剂失活,提高甲醇选择性的目的。
(4)温度为T℃时,在一个刚性容器中模拟工业上合成CH₃OH,往容器中通入1mol CO₂、3mol H₂,发生反应①和②,反应过程中容器内的压强随着时间变化如下表所示。
时间/min01020304050
压强/MPa12010595908888
则反应开始至20 min的平均反应速率;(CH₃OH)=__________MPa/ min;已知平衡时CH₃OH的选择性为80%,则反应①的压强平衡常数Kp=___________MPa-2(结果化为最简分数;压强平衡常数:用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×气体物质的量分数)。
2023-05-28更新 | 234次组卷
解答题-原理综合题 | 困难 (0.15)
【推荐2】氮是一种非常重要的元素,它的单质和化合物应用广泛,在科学技术和生产中有重要的应用。试回答下列问题:
(1)N2和H2为原料合成氨气的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H<0,下列措施可以提高H2的转化率是(填选项序号)__________
a.选择适当的催化剂                  b.增大压强
c.及时分离生成的NH3 d.升高温度
(2)在恒温条件下,将N2与H2按一定比例混合的气体充入一个2L固定容积的密闭容器中,10分钟后反应达平衡时,n(N2)=1.0mol,n(H2)=1.0mol,n(NH3)=0.4mol,则反应速率v(N2)=________mol/(L·min)。
(3)在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H>0
该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如下图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)__________________
   
a.在t1-t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施一定是升高温度
c.在t3-t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d.在t0-t5时,容器内NO2的体积分数在t3-t4时值的最大
(4)氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物,最常见的制备联氨的方法是以丙酮为催化剂,用次氯酸钠与氨气反应,该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1,写出该反应的化学方程式:______________________
(5)已知:N2(g)+O2(g) = 2NO(g) H=+180.5kJ/mol
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) H=-483.6kJ/mol
若有17 g 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为_____
(6)直接供氨式碱性燃料电池的电池反应式是4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O,电解质溶液一般使用KOH溶液,则负极电极反应式是________.从理论上分析,该电池工作过程中______(填“需要”或“不需要”)补充碱(KOH).
2016-12-09更新 | 424次组卷
解答题-原理综合题 | 困难 (0.15)
【推荐3】大气中的部分碘源于对海水中的氧化。将持续通入溶液中进行模拟研究。

图1


(1) 氧化成的过程由3步反应组成:



总反应的化学方程式为____________
其反应热________
(2)在溶液中存在化学平衡:,其平衡常数表达式为________
(3)为探究氧化反应的影响(反应体系如上图),某研究小组测定两组实验中浓度和体系,结果见图和表。
编号反应物反应前pH反应后pH
第1组5.211.0
第2组5.24.1

图2


①第1组实验中,导致反应后pH升高的原因是____________
②图1中的A为________。由生成A的过程能显著提高I-的转化率,原因是____________
③第2组实验进行18 s后,浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)________
A.减小                   B.减小
C.不断生成                           D.增加
(4)据图2,计算3~18 s内第2组实验中生成的平均反应速率____________ (写出计算过程,结果保留两位有效数字)。
2016-12-09更新 | 663次组卷
共计 平均难度:一般