化学反应原理在合成氨工业及氨的性质研究中具有广泛的应用。（1-优题课

题文

化学反应原理在合成氨工业及氨的性质研究中具有广泛的应用。
（1）工业生产硝酸的第一步反应是氨的催化氧化反应，已知下列3 个热化学方程式（K 为平衡常数）：

（2）工业合成氨所用的氢气主要来自天然气与水的反应，但这种原料气中往往混有一氧化碳杂质，工业生产中通过如下反应来除去原料气中的CO：CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+ H₂（g）ΔH<0。
①一定条件下，反应达到平衡后，欲提高CO 的转化率，可采取的措施有              、            。
②在容积为2 L 的密闭容器中发生上述反应，其中c（CO）随反应时间（t）的变化如图甲中曲线Ⅰ，如果在t₀时刻将容器容积扩大至4 L，请在图甲中画出t₀时刻后c（CO）随反应时间（t）的变化曲线。

（3）氨气的重要用途是合成尿素，一定条件下，NH₃和CO₂ 合成尿素的反应为。当加料比例n（NH₃）/n（CO₂）="4" 时，CO₂的转化率随反应时间（t）的变化如图乙所示，a 点v 逆（CO₂）               b 点v 正（CO₂）（填“>”、“<”或“=”），NH₃的平衡转化率为                        。
（4）硫酸工业生产过程中产生的尾气可用氨水吸收，生成的（NH₄）2SO₃再与硫酸反应，将生成的SO₂返回车间作生产硫酸的原料，而生成的（NH₄）₂SO₄可作肥料。常温下，0．1mol·L^-1（NH₄）₂SO₄溶液中各离子浓度由大到小的顺序是                      ；
若某工厂中使用的是室温下0．1 mol·L^-1的氨水，那么该氨水的pH=                    。
（已知

科目化学题型简答题难度困难

知识点：探究温度、压强对化学平衡的影响

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(12 分)硫酸钠-过氧化氢加合物( $x N a_{2} S O_{4} \cdot y H_{2} O_{2} \cdot z H_{2} O$ )的组成可通过下列实验测定：①准确称取1. 7700 $g$ 样品，配制成100. 00 $m L$ 溶液A。②准确量取25. 00 $m L$ 溶液 $A$ ，加入盐酸酸化的 $B a C l_{2}$ 溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0. 5825 $g$ 。③准确量取25. 00 $m L$ 溶液 $A$ ，加适量稀硫酸酸化后，用0. 02000 $m o l \cdot L^{- 1}$ $ K M n O_{4}$ 溶液滴定至终点，消耗 $ K M n O_{4}$ 溶液25. 00 mL。 $H_{2} O_{2}$ 与 $ K M n O_{4}$ 反应的离子方程式如下： $2 M n {O_{4}}^{-} + 5 H_{2} O_{2} + 6 H^{＋} = 2 M n^{2 ＋} + 8 H_{2} O + 5 O_{2} ↑$

(1)已知室温下 $B a S O_{4}$ 的 $K_{s p}$ =1.1×10^-10，欲使溶液中 $c (S {O_{4}}^{2 －})$ ≤1.0×10^-6 $m o l \cdot L^{- 1}$ ¹，应保持溶液中 $c (S {O_{4}}^{2 －})$ ≤1. 0×10^-6 $m o l \cdot L^{- 1}$ ，应保持溶液中 $c (B a^{2 ＋})$ ≥ $m o l \cdot L^{- 1}$ 。
(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化， $M n {O_{4}}^{-}$ 被还原为 $M n O_{2}$ ，其离子方程式为。
(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。

合成氨的流程示意图如下：

回答下列问题：
（1）工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是，；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式，；
（2）设备A中含有电加热器，触媒和热交换器，设备A的名称是，其中发生的化学反应方程式为；
（3）设备B的名称是，其中m和n是两个通水口，入水口是（填"m"或"n"）。不宜从相反方向通水的原因是；
（4）设备C的作用是；
（5）在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过以下反应来实现：
$C O (g) + H_{2} O (g) ⇌ C O_{2} (g) + H_{2} (g)$

已知1000K时该反应的平衡常数 $K = 0.627$ ，若要使 $C O$ 的转化率超过90%，则起始物中的 $c (H_{2} O) : c (C O)$ 不低于。

铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝，广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题：
(1)铜原子基态电子排布式为；
(2)用晶体的 $x$ 射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积，边长为361 $p m$ 。又知铜的密度为9.00 $g / c m^{3}$ ，则铜晶胞的体积是 $c m^{3}$ 、晶胞的质量是 $g$ ，阿伏加德罗常数为(列式计算，己知 $A r (C u)$ =63.6)；
(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物都可用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构(如下图)， $a$ 位置上 $C l$ 原子的杂化轨道类型为。已知其中一种化合物的化学式为 $K C u C l_{3}$ ，另一种的化学式为；

(4)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是，反应的化学方应程式为。

(9分)
实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理如下：

可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚。
用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如下图所示：

有关数据列表如下：

	乙醇	1，2-二溴乙烷	乙醚
状态	色液体	无色液体	无色液体
密度／ $g \cdot c m^{- 3}$	0.79	2.2	0.71
沸点／℃	78.5	132	34.6
熔点／℃	一l30	9	-1l6

回答下列问题：
(1)在此制各实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是；(填正确选项前的字母)
a.引发反应 b.加快反应速度 c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置 $C$ 中应加入，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体：(填正确选项前的字母)
a．水 b．浓硫酸 c．氢氧化钠溶液 d．饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制各反应已经结束的最简单方法是；
(4)将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在层(填"上"、"下")；
(5)若产物中有少量未反应的 $B r_{2}$ ，最好用洗涤除去；(填正确选项前的字母)
a．水 b．氢氧化钠溶液 c．碘化钠溶液 d．乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚．可用的方法除去；
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是；但又不能过度冷却(如用冰水)，其原因是。

(15分)氮元素的化合物在工农业以及国防科技中用途广泛，但也会对环境造成污染，如地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。请回答下列问题：
(1)某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO₃溶液反应探究脱氨原理。
①用适量0.1molL^-1H₂SO₄洗涤Fe粉，主要反应的化学方程式为，之后用蒸馏水洗涤铁粉至中性；
②将KNO₃溶液的pH调至2.5；
③向②调节pH后的KNO₃溶液中持续通入一段时间N₂，目的是。
④用足量Fe粉还原③处理后的KNO₃溶液。充分反应后，取少量反应液，加入足量NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，请根据以上信息写出Fe粉和KNO₃溶液反应的离子方程式__。
(2)神舟载人飞船的火箭推进器中常用肼(N₂H₄)作燃料。NH₃与NaClO反应可得到肼(N₂H₄),该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。
(3)常温下向含0.01 mol HCl的溶液中缓缓通入224 mLNH₃（标准状况，溶液体积变化忽略不计)。
①在通入NH₃的过程中，溶液的导电能力 _________ (填“增强”、“减弱”或“基本不变”),理由是；水的电离程度(填“增大”、“减小”或“基本不变”)。
②向HCl和NH₃完全反应后的溶液中继续通入NH₃，所得溶液中的离子浓度大小关系可能正确的是(填字母编号)。
a．c(H⁺)＞c(C1^-)＞c(OH^-)＞c(NH₄⁺)b．c(NH₄⁺)＞c(C1^-)＞c(H⁺)＞c(OH^-)
c．c(NH₄⁺)＞c(H⁺)＞c(C1^-)＞c(OH^-) d．c(C1)＝c(NH₄⁺)＞c(H⁺)＝c(OH^-)

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