对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。
(1)N2、O2和H2相互之间可以发生化合反应,已知反应的热化学方程式如下:
N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+180.5kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H =-483.6 kJ·mol-1;
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H =-92.4 kJ·mol-1。
H2O(g) = H2O(l) ΔH =-44.0 kJ/mol
则氨的催化氧化反应生成液体水的热化学方程式为 。
(2)汽车尾气净化的一个反应原理为:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
H<0。
一定温度下,将2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中,反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示。
①增大压强,NO的平衡转化率 (填“增大”、“减小”、“不变”),0~20min平均反应速率v(NO)为 。25min时,若保持反应温度不变,再向容器中充入NO、CO2各1.2 mol,则化学平衡将 移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
②若只改变某一反应条件X,反应由原平衡I达到新平衡II,变量Y的变化趋势如下图所示。下列说法正确的是 (填字母代号)。
(3)某化学小组拟设计以N2和H2为电极反应物,以HCl—NH4Cl为电解质溶液制成燃料电池,则该电池的正极反应式为 。假设电解质溶液的体积不变,下列说法正确的是 (填字母代号)。
a.放电过程中,需要向燃料电池中补充H+
b.溶液中的NH4Cl浓度增大, 所以Cl-离子浓度也增大
c.每转移6.021023个电子,则有标准状况下11.2L电极反应物被氧化
d.为保持放电效果,电池使用一段时间需更换电解质溶液
(10分)如表是不同温度下水的离子积数据:试回答以下问题:
温度/℃ |
25 |
t1 |
t2 |
水的离子积常数 |
1×10-14 |
KW |
1×10-12 |
(1)若25<t1<t2,则KW___1×10-14(填“>”、“<”或“=”),作出此判断的理由是__。
(2)25℃下,某Na2SO4溶液中c(SO)=5×10-4mol·L-1,取该溶液1 mL,加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c(Na+):c(OH-)=__________。
(3)t2℃下,将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH =2,则V1:V2=_______。此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是___________。
(12分)已知溶液中只存在OH-、H+、Na+、CH3COO-四种离子,试回答下列问题:
(1)若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是____,溶液中c(H+)____c(OH-)(填“>”、“=”或“<”)。
(2)若溶液中c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),则该溶液中的溶质为______,若溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),则该溶液中溶质____。
(3)若该溶液是由体积相等的NaOH溶液和醋酸溶液混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(NaOH)__________c(CH3COOH),混合前碱中c(OH-)和酸中c(H+)的关系c(OH-)__________c(H+)(填“>”,“=”或“<”)。
(4分)化学上常用电离度表示电解质的相对强弱:α=已电离的电解质分子数/溶液中原有电解质的总分子数×100%。
物质(微粒)及编号 |
电离度α |
A.硫酸溶液(第一步完全电离): HSO ![]() |
10% |
B.硫酸氢钠溶液:HSO![]() |
29% |
CH3![]() ![]() |
1.33% |
D.盐酸:HCl=H++Cl- |
100% |
(1)25℃时,0.1 mol·L-1上述几种溶液中,c(H+)从大到小的顺序是_____(填序号);
(2)25℃时,0.1 mol·L-1硫酸溶液中HSO的电离度小于相同温度下0.1 mol·L-1硫酸氢钠溶液中HSO的电离度,其原因是__________________。
在一元强碱MOH溶液中加入一元酸HA溶液,充分反应后,溶液呈中性。甲同学认为溶液中c(A-)==c(M+),而乙同学认为c(A-)与 c(M+)是否相等,要看一元酸HA是强酸还是弱酸。你认为同学的说法正确,理由是。
(I)多项选择题
下列关于水处理的说法正确的是。
A.FeSO4·7H2O是常用的混凝剂,它除去悬浮固体颗粒的过程只是物理过程 |
B.用纯碱和生石灰处理硬水,既可以除去暂时硬度,也可以除去永久硬度 |
C.永久硬度的水可以采用离子交换法进行软化,其主要就是利用了离子交换膜技术 |
D.污水处理中的三级处理是采用化学方法,对污水进行深度处理和净化 |
E.电渗析法是一种常用的海水淡化的方法,使用到的离子交换膜只有阳离子交换膜
(II)
下列是工业合成氨的简要流程示意图:
请回答下列问题:
(1)H2通常用碳氢化合物与水反应,写出有关的反应方程式,从冷凝器回流到压缩机中的X是。
(2)比较工业上合成氨和SO2的催化氧化反应,其生产条件有哪些异同,并解释原因
。
(3)将N2、H2按体积比1∶3进入合成塔,从合成塔出来的混合气中,氨的体积分数为15%,则H2的体积分数为______________。
(4)NH3的用途之一是制造化肥,但在化肥的使用过程中要注意铵态氮肥不可以和草木灰混用,解释其原因。
(5)NH3是一种重要的化工原料,除了制造化肥之外,再列举出两种NH3的用途
。