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题型:解答题-原理综合题 难度:0.85 引用次数:112 题号:4156215
蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。根据你所学的知识回答下列问题:
(1)碳元素在周期表中的位置是        ,甲烷是其简单气态氢化物,与水比较不稳定的是           
已知1g甲烷完全燃烧生成液态水时放热55.6kJ·mol-1,写出该反应的热化学方程式           
(2)碳有多种同素异形体,C60所属的晶体类型为         ;金刚石熔化时破坏的作用力是        
金刚石、石墨的能量关系如图所示,则等质量的金刚石和石墨完全燃烧       (填“金刚石”或“石墨”)
放出热量更多,写出石墨转化为金刚石的热化学方程式           
(3)工业上常利用甲烷制氢气,反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+160 kJ·mol-1;,现向容积为2L的密闭容器中分别通入2mol的甲烷和水蒸气,4s时测得氢气的反应速率为0.3mol.L-1.s-1,则4s时剩余的甲烷的浓度为           ,反应          (填“放出”或“吸收”)热量;上述反应可以通过电解池来实现,电解液为硫酸钠溶液,电解过程能量的转化形式为       

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解答题-原理综合题 | 较易 (0.85)
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解题方法
【推荐1】氨气是重要的无机化工产品之一,氨的合成及应用均是工业上的研究热点。回答下列相关问题:
(1)比较①、②、③NH3、④NF3键角由大到小的顺序为___________。(用序号表示)
(2)合成氨反应过程中各物质的物质的量(mol)与能量(kJ)变化如下图所示:(其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注)

已知:H−H键能为435.8 kJ∙mol−1,N≡N键能为944.8 kJ∙mol−1,则N−H键能为___________ kJ∙mol−1
(3)氨的氧化是工业生产硝酸的重要步骤,反应方程式如下:
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=−907.28 kJ∙mol−1
除反应①外,还会发生下列两个副反应:
4NH3(g)+4O2(g)=2N2O(g)+6H2O(g) △H=−1104.9 kJ∙mol−1
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=−1269.02 kJ∙mol−1
三个反应的lgKp(Kp为压强平衡常数)与温度的关系图为___________(填“a”或“b”)

由图可见反应③趋势最大,氨和氧气的反应的主要产物为氮气,但实际生产中NO产率可以达到95−97%,则采取的有效措施可能为___________
(4)常温下氨水平衡体系中,各组分的分布系数δ与pH的关系如下图所示,X为NH3·H2O或,则NH3·H2O的电离常数Kb值为___________。(其中δ(X)=)

(5)一般采用氨水沉淀法去除Cr3+,我国(GB/T14848−93)规定生活用水中铬离子含量不超过10−4 mol∙L−1若处理后的废水溶液中c(NH4+)/c(NH3·H2O)=10,通过计算说明该溶液的铬离子含量是否符合标准___________。(已知Ksp[Cr(OH)3]≈1×10−31)
2022-08-17更新 | 156次组卷
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【推荐2】硫、氮元素形成的有毒有害气体对大气造成严重污染,研究它们的转化关系对消除污染有重要指导作用。已知:标准生成焓是指298K,100kPa条件下,由最稳定的单质生成单位物质的量的纯物质的热效应,H=生成物标准生成焓总和-反应物标准生成焓总和。
物质标准生成焓(kJ/mol)物质标准生成焓(kJ/mol))
O2(g)0SO2(g)-296.9
N2(g)0SO3(g)-395.2
S(斜方硫s)0NO(g)89.9
NO2(g)33.9

(1)写出NO2氧化SO2的热化学方程式____(已知NO2自身被还原为NO)。
(2)可用如图电解装置将雾霾中的NO、SO2转化为(NH4)2SO4,则a接电源的____极,阴极的电极反应式为____

(3)按投料比n(NO):n(Cl2)=2:1将NO和Cl2加入到一恒压密闭容器中,发生反应2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g),平衡的转化率与温度T的关系如图所示:

①该反应的ΔH____0(填“>”或“<”)。
②已知总压为pMPa,M点时容器内Cl2的转化率为____
2022-04-15更新 | 102次组卷
解答题-原理综合题 | 较易 (0.85)
【推荐3】天然气的高效利用不仅能缓解大气变暖,而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用。
(1)已知甲烷与氧气、二氧化碳可发生如下反应:
反应Ⅰ:       ΔH=
反应Ⅱ:       ΔH=
写出表示CO气体燃烧热的热化学方程式___________
(2)在两个体积均为2L的恒容密闭容器A、B中,起始投料如下表所示,温度在753K下进行(1)中反应Ⅱ(不发生其它反应),的平衡转化率如下表所示:
容器起始物质的量(n)/mol的平衡转化率
CH4CO2CO H2
A110050%
B1122

①容器A中,反应从开始到达平衡态所用的时间为2min,则2min内该反应的平均反应速率为:v(CH4)___________
②温度为753K时,该反应的平衡常数K=___________;容器B中的反应起始时将___________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
③该反应达到平衡时,其他条件不变,若升高温度,此时v___________v(填“>”、“”或“<”)。
(3)将CH4(g)和O2(g)以物质的量比为4∶3充入盛有催化剂的恒容密闭容器内,发生(1)中反应I,相同时间段内测得CO的体积分数[φ (CO)]与温度(T)的关系如图如示。

bc段CO的体积分数[φ(CO)]降低的可能原因是___________
2021-02-17更新 | 752次组卷
共计 平均难度:一般