【題目】合理應用和處理元素化合物,在生產(chǎn)生活中有重要意義。尿素[CO(NH2)2]是一種高效化肥,也是一種化工原料。
(1)以尿素為原料在一定條件下發(fā)生反應:CO(NH2)2(s)+H2O(l)2NH3(g)+CO2(g) △H=+133.6 kJ·mol-1。該反應的化學平衡常數(shù)的表達式K=_________。
關(guān)于該反應的下列說法正確的是________(填字母序號)。
A.從反應開始到平衡時容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
B.在平衡體系中增加水的用量可使該反應的平衡常數(shù)增大
C.當容器中NH3的體積分數(shù)不再改變時,反應處于平衡狀態(tài)
(2)尿素在一定條件下可將氮的氧化物還原為氮氣。
根據(jù)圖像,結(jié)合(1)中信息,尿素還原NO(g)的熱化學方程式是_____________________________________。
(3)密閉容器中以等物質(zhì)的量的NH3和CO2為原料,在120℃、催化劑作用下反應生成尿素:CO2(g)+NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g),混合氣體中NH3 的物質(zhì)的量百分含量[φ(NH3)%]隨時間變化關(guān)系如圖所示。則a點的正反應速率V正(CO2)_________b點的逆反應速率V逆(CO2)(填“>”、“=”或“<”);氨氣的平衡轉(zhuǎn)化率是___________。
【答案】 c2(NH3)·c(CO2) A 2CO(NH2)2(s)+6NO(g)=5N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1804.7kJ/mol > 0.75
【解析】(1)化學平衡常數(shù)是指:一定溫度下,可逆反應到達平衡時,生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應物的濃度系數(shù)次冪之積的比,固體、純液體不需要在化學平衡常數(shù)中寫出,因此反應CO(NH2)2(s)+H2O(l)2NH3(g)+CO2(g)的平衡常數(shù)K= c2(NH3)·c(CO2);A.混合氣體中只有氨氣、二氧化碳,二者物質(zhì)的量之比為定值2:1,平均相對分子質(zhì)量不變,A正確;B.平衡常數(shù)只受溫度影響,溫度不變,平衡常數(shù)不變,增加水的用量不影響平衡常數(shù),B錯誤;C.混合氣體中只有氨氣、二氧化碳,二者物質(zhì)的量之比為定值2:1,氨氣的體積分數(shù)始終不變,C錯誤,答案選A;(2)尿素在一定條件下可將氮的氧化物還原為氮氣,反應方程式為:2CO(NH2)2(s)+6NO(g)=5N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l),已知:①CO(NH2)2(s)+H2O(l)2NH3(g)+CO2(g)△H=+133.6kJ/mol,由圖可得熱化學方程式:②4NH3(g)+6 NO(g)=5 N2(g)+6H2O(l)△H=-2071.9 kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,①×2+②可得:2CO(NH2)2(s)+6NO(g)=5N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1804.7kJ/mol;(3)氨氣的體積分數(shù)從50%變化為20%后體積分數(shù)保持不變,說明b點反應達到平衡狀態(tài),a點氨氣體積百分含量大于b的氨氣體積百分含量,說明反應正向進行達到平衡狀態(tài),a點的正反應速率大于b點的正反應速率,故v正(CO2)>v逆(CO2);設(shè)NH3和CO2的起始物質(zhì)的量為1mol,平衡時氨氣轉(zhuǎn)化率為x,則根據(jù)方程式可知
CO2(g)+2NH3(g)CO (NH2)2 (s)+H2O(g)
起始量(mol):1 1 0
變化量(mol):0.5x x 0.5x
平衡量(mol):1-0.5x 1-x 0.5x
氨氣的體積分數(shù)=(1x)/(2x)=20%,解得x=75%,所以氨氣的轉(zhuǎn)化率是75%。
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【題目】下列說法正確的是
A. 反應N2 (g) +3H2 (g) 2NH3 (g)的ΔH < 0,ΔS >0
B. 地下鋼鐵管道用導線連接鋅塊可以減緩管道的腐蝕
C. 常溫下,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,pH=10的含Mg2+溶液中,c(Mg2+ )≤5.6×10-4 mol·L-1
D. 常溫常壓下,鋅與稀H2SO4反應生成11.2 L H2,反應中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.02×1023
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【題目】有4種無色液態(tài)物質(zhì):①己烯[]、②己烷[CH3(CH2)4CH3]、③苯()、④甲苯()。
(1)不能與溴水和酸性KMnO4溶液反應,但在鐵屑作用下能與液溴反應的是_____(填序號,下同),生成的有機物是____(填名稱),反應的化學方程式為__________,此反應屬于________反應。
(2)能與溴水和酸性KMnO4溶液反應的是____,與溴水反應的化學方程式是____,此反應屬于____反應。
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【題目】物質(zhì)的下列性質(zhì)能肯定該物質(zhì)為離子化合物的是 ( )
A.水溶液能導電的化合物 B.由金屬元素和非金屬元素組成的化合物
C.在熔化狀態(tài)下能導電的化合物 D.熔點高的物質(zhì)
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【題目】下列離子方程式正確的是
A. 氯化鐵腐蝕銅板:Fe3++ Cu = Fe2++ Cu2+
B. 實驗室制氯氣:MnO2+ 4HCl(濃)Mn2++ 2Cl2↑ + 2H2O
C. 稀硫酸中加氫氧化鋇到溶液呈中性:Ba2++H++ OH-+ SO42-= BaSO4↓+ H2O
D. 氫氧化鈉溶液中吸收少量二氧化硫:2OH-+ SO2= SO32-+ H2O
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【題目】在原子中,下列關(guān)系一定正確的是( )
A. 核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)
B. 原子序數(shù)=最外層電子數(shù)
C. 質(zhì)子數(shù)>中子數(shù)
D. 原子序數(shù)=中子數(shù)
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【題目】下列每組中的兩種物質(zhì)所含有原子總數(shù)目相等的是( )
A. 3mol H2O2 2mol NH4Cl B. 18gH2O 18gCO2
C. 1L CO2 1LCH4 D. 2mol/L HCl 2mol/L HNO3
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【題目】在含有I一且能使酚酞變紅的無色溶液中,可大量存在的離子組是( )
A. Na+、Cu2+、Br一、Cl- B. AlO2-、K+、NH4+、Na+
C. K+、Na+、NO3-、H+ D. K+、S2-、SO42-、OH-
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【題目】某化學研究性學習小組對某無色水樣的成分進行檢驗,已知該水樣中只可能含有K+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Ag+、Ca2+、CO32-、SO42-、Cl-中的若干種離子。該小組同學取100mL水樣進行實驗,向水樣中先滴加硝酸鋇溶液,再滴加1 mol/L的硝酸,實驗過程中沉淀質(zhì)量的變化情況如圖所示:
(1)水樣中一定含有的陰離子是___________,其物質(zhì)的量濃度之比為________。
(2)寫出BC段所表示反應的離子方程式:___________________。
(3)由B點到C點變化過程中消耗硝酸的體積為________。
(4)試根據(jù)實驗結(jié)果推斷K+是否存在___________?(填“是”或“否”);若存在,K+的物質(zhì)的量濃度c (K+)的范圍是____________。(若K+不存在,則不必回答該問)
(5)設(shè)計簡單實驗驗證原水樣中可能存在的離子:_________(寫出實驗步驟、現(xiàn)象和結(jié)論)。
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