氮的化合物合成、應(yīng)用及氮的固定一直是科學(xué)研究的熱點(diǎn)。
（1）以CO2與NH3為原料合成化肥尿素的主要反應(yīng)如下：
①2NH3(g)＋CO2(g)＝NH2CO2NH4(s)；ΔH＝－159.47 kJ·mol－1
②NH2CO2NH4(s)＝CO (NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝a kJ·mol－1
③2NH3(g)＋CO2(g)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝－86.98 kJ·mol－1
則a為               。
（2）反應(yīng)2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(g)在合成塔中進(jìn)行。下圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三條曲線為合成塔中按不同氨碳比 [n(NH3)/n(CO2)]和水碳比[n(H2O)/n(CO2)]投料時(shí)二氧化碳轉(zhuǎn)化率的情況。

①曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的數(shù)值分別為：
A. 0.6～0.7       B. 1～1.1        C. 1.5～1.61
生產(chǎn)中應(yīng)選用水碳比的數(shù)值為     （選填序號(hào)）。
②生產(chǎn)中氨碳比宜控制在4.0左右，而不是4.5的原因可能是   。
（3）尿素可用于濕法煙氣脫氮工藝，其反應(yīng)原理為：
NO＋NO2＋H2O＝2HNO2      2HNO2＋CO(NH2)2＝2N2↑＋CO2↑＋3H2O。
①當(dāng)煙氣中NO、NO2按上述反應(yīng)中系數(shù)比時(shí)脫氮效果最佳。若煙氣中V(NO)∶V(NO2)＝5∶1時(shí)，可通入一定量的空氣，同溫同壓下，V(空氣)∶V(NO)＝      （空氣中氧氣的體積含量大約為20%）。
②下圖是尿素含量對(duì)脫氮效率的影響，從經(jīng)濟(jì)因素上考慮，一般選擇尿素濃度約為           %。

（4）下圖表示使用新型電極材料，以N2、H2為電極反應(yīng)物，以HCl－NH4Cl為電解質(zhì)溶液制造出既能提供能量，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)氮固定的新型燃料電池。請(qǐng)寫出該電池的正極反應(yīng)式             。生產(chǎn)中可分離出的物質(zhì)A的化學(xué)式為       。

20．（14分）
（1）＋72.49（2分）
（2）①A （2分）
②氨碳比在4.5時(shí)，NH3的量增大較多，而CO2的轉(zhuǎn)化率增加不大，提高了生產(chǎn)成本（2分）
（3）①1∶1（2分）   ②5（±0.2）% （2分）
（4）N2＋6e—＋8H+＝2NH4+（2分）    NH4Cl（2分）

解析試題分析：
（1）根據(jù)蓋斯定律，方程式③＝②+①，反應(yīng)熱也進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)算，求得a為72.49；
（2）①水碳比的數(shù)值在 0.6～0.7 范圍進(jìn)轉(zhuǎn)化率提升更快，所以選A；
②由圖像分析可以看出，氨碳比在4.5時(shí)，NH3的量增大較多，而CO2的轉(zhuǎn)化率增加不大，提高了生產(chǎn)成本，不符合經(jīng)濟(jì)效益。
（3）①煙氣中V(NO)∶V(NO2)＝5∶1，假設(shè)NO為5mol,那么NO2為1 mo，根據(jù)NO＋NO2＋H2O＝2HNO2 這個(gè)反應(yīng)，只有兩者物質(zhì)的量相同時(shí)才能完全被吸收，這時(shí)需要O2，根據(jù)2NO+ O2＝2NO2，可知應(yīng)該有2molNO參加反應(yīng)生成2mol NO2，這個(gè)過程需要O21 mol，而空氣中氧氣的體積含量大約為20%，要提供O21 mol需要空氣物質(zhì)的量為5mol，所以V(NO)∶V(空氣)＝1∶1
②由圖像可以看出當(dāng)尿素濃度在5左右時(shí)轉(zhuǎn)化率已經(jīng)比較高了，如果濃度再增大時(shí)轉(zhuǎn)化率提高不明顯，所以答案填5（±0.2）%都算正確。
（4）根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，由于N2、H2為電極反應(yīng)物，正極反應(yīng)元素化合價(jià)應(yīng)該降低，得到電子，首先確定N2參與正極反應(yīng)，再根據(jù)電解質(zhì)溶液情況產(chǎn)物應(yīng)該為NH4+，從電子守恒和電荷守恒及原子個(gè)數(shù)守恒三個(gè)角度可以確定其電極反應(yīng)式為N2＋6e—＋8H+＝2NH4+， 由于電池工作中有NH4Cl生成，所以生產(chǎn)中可分離出的物質(zhì)為NH4Cl。
考點(diǎn)：本題綜合考查蓋斯定律，化學(xué)計(jì)算和電化學(xué)方程式書寫等內(nèi)容

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

化學(xué)反應(yīng)中一定伴隨著能量的變化，化學(xué)能在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用將越來越廣泛。
（1）利用氫氣可以制取工業(yè)原料乙酸。已知：
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)  △H1 = －870.3kJ／mo1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H 2= －393.5kJ／mo1
③H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(l)  △H 3= －285.8kJ／mo1
試?yán)蒙鲜鲂畔⒂?jì)算下述反應(yīng)的反應(yīng)熱：
2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)   △H=             。
（2）科學(xué)家可用焓變和熵變來判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向，下列都是能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，其中是吸熱反應(yīng)且反應(yīng)后熵增的為         （填字母）。

A．2Na+2H2O=2NaOH+H2↑B．3Fe+2O2=Fe3O4
C．(NH4)2CO3=NH4HCO3+NH3↑D．NaOH+HCl=NaCl+H2O
（3）實(shí)驗(yàn)室可以利用下圖裝置進(jìn)行中和熱測(cè)定�；卮鹣铝袉栴}：

①請(qǐng)指出該裝置還缺少的儀器是                     ；
②兩燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是                 ；
③若向三份等體積、等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液中分別加入稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸至恰好完全反應(yīng)，并將上述過程中放出的熱量分別記為Ql、Q2、Q3。則三者的大小關(guān)系是                 （由大到�。�。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(1)臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。
①臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如：
6Ag(s)+O3(g)＝3Ag2O(s)；△H＝－235．8 kJ/mol。
己知：2 Ag2O(s)＝4Ag(s)+O2(g)；△H＝+62.2kJ/mol，則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為          ；②科學(xué)家P．Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。臭氧在陽極周圍的水中產(chǎn)生，陰極附近的氧氣則生成過氧化氫，陰極電極反應(yīng)式為                                         。

時(shí)間/min濃度(mol/L)
NO
N2
CO2
0
1.00
0
0
10
0.58
0.21
0.21
20
0.40
0·30
0.30
30
0.40
0.30
0.30
40
0.32
0.34
0.17
50
0.32
0.34
0.l7
 
(2)用活性炭還原法處理氮氧化物，有關(guān)反應(yīng)為： C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。某研究小組向某密閉的真空容器(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì))中加入NO和足量的活性炭，恒溫(T1℃)條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下：
①10 min～20 min以內(nèi)v(CO2)表示的反應(yīng)速率為                      
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算T1℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝        (保留兩位小數(shù))；
③下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是   (填序號(hào)字母)；
A．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
B．2v正(NO)=v逆(N2)
C．容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變
D．混合氣體的密度保持不變
④30 min時(shí)改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則改變的條件可能是    ；
⑤一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉(zhuǎn)化率   (填“增大”、“不變”或“減小”)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

已知體積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：，請(qǐng)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的有關(guān)原理同答下列問題
（1）一定條件下，充入2 mol SO2（g）和2 mol O2（g），20 s后，測(cè)得SO2的體積百分含量為12．5%，則用SO2表示該反應(yīng)在這20s內(nèi)的反應(yīng)速率為____，此時(shí)，該密閉容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的____倍。
（2）下面的敘述可作為判斷（1）中可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)依據(jù)的是（填序號(hào)）____。
①
②混合氣體的密度不變
③混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
④各氣體的濃度都不再發(fā)生變化
（3）下圖表示該反應(yīng)的速率（v）隨時(shí)間（t）的變化的關(guān)系。則下列不同時(shí)間段中，SO3的百分含量最高的是（ ）
 
 
據(jù)圖分析：你認(rèn)為t3時(shí)改變的外界條件可能是    ； 
t6時(shí)保持體積不變向體系中充人少量SO3，再次平衡后
SO2的體積百分含量比t6時(shí)    （填“大”\“小”或“等于”）。   
（4）下圖中P是可自由平行滑動(dòng)的活塞。在相同溫度時(shí)，向A容器中充入4 mol SO3（g），關(guān)閉K，向B容器中充入2 mol SO3（g），兩容器分別發(fā)生反應(yīng)。

已知起始時(shí)容器A和B的體積均為aL。試回答：
①反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器B的體積為1．2a L，容器B中SO3轉(zhuǎn)
化率為____
②若打開K，一段時(shí)間后重新達(dá)到平衡，容器B的體積為   __L（連通管中氣體體積忽略不計(jì)，且不考慮溫度的影響）。
（5）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為△H=-296kJ/mol，經(jīng)測(cè)定由S（s）生成120gSO3（g）可放熱592．5kJ，請(qǐng)寫出SO2（g）氧化生成SO3（g）的熱化學(xué)方程式____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

圖a是1 mol NO2和1 mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，圖b是反應(yīng)中的CO和NO的濃度隨時(shí)間變化的示意圖。根據(jù)圖意回答下列問題：
    
a                                            b
(1)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式   。
(2)從反應(yīng)開始到平衡，用NO2濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(NO2)＝   。
(3)此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=   ；溫度降低，K   （填“變大”、“變小”或“不變”）
(4)若在溫度和容積相同的三個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡吋的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

容 器
甲
乙
丙
反應(yīng)物投入量
1 mol NO2
1 mol CO
2 mol NO
2 mol CO2
1 mol NO2、1 mol CO
1 mol NO、1 mol CO2
平衡時(shí)c(NO) /mol·L-1
1.5
3
m
能量變化
放出a kJ
吸收b kJ
放出c kJ
CO或NO的轉(zhuǎn)化率
α1
α2
α3
 
則：α1+α2=   ， a+b/2=    ,m=   

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

電離平衡常數(shù)（用Ka表示)的大小可以判斷電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱。25℃時(shí)，有關(guān)物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下表所示：

化學(xué)式
HF
H2CO3
HClO
電離平衡常數(shù)
（Ka）
7.2×10-4
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
3.0×10-8
 
（1）已知25℃時(shí)，①HF(aq)+OH—(aq)＝F—(aq)+H2O(l)  ΔH＝－67.7kJ/mol，
②H+(aq)+OH—(aq)＝H2O(l)        ΔH＝－57.3kJ/mol，
氫氟酸的電離方程式及熱效應(yīng)可表示為________________________。
（2）將濃度為0.1 mol/LHF溶液加水稀釋一倍（假設(shè)溫度不變），下列各量增大的是____。
A．c(H+)       B．c(H+)·c(OH—)     C．   D．
（3）25℃時(shí)，在20mL0.1mol/L氫氟酸中加入VmL0.1mol/LNaOH溶液，測(cè)得混合溶液的pH變化曲線如圖所示，下列說法正確的是_____。

A．pH＝3的HF溶液和pH＝11的NaF溶液中， 由水電離出的c(H+)相等
B．①點(diǎn)時(shí)pH＝6，此時(shí)溶液中，c(F—)－c(Na+)＝9.9×10-7mol/L
C．②點(diǎn)時(shí)，溶液中的c(F—)＝c(Na+)
D．③點(diǎn)時(shí)V＝20mL，此時(shí)溶液中c(F—)< c(Na+)＝0.1mol/L
（4）物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L的下列四種溶液： ① Na2CO3溶液 ② NaHCO3溶液③ NaF溶液 ④NaClO溶液。依據(jù)數(shù)據(jù)判斷pH由大到小的順序是______________。
（5）Na2CO3溶液顯堿性是因?yàn)镃O32—水解的緣故，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明之
___________________________________________________________。
（6）長(zhǎng)期以來，一直認(rèn)為氟的含氧酸不存在。1971年美國(guó)科學(xué)家用氟氣通過細(xì)冰末時(shí)獲得HFO，其結(jié)構(gòu)式為H—O—F。HFO與水反應(yīng)得到HF和化合物A，每生成1molHF轉(zhuǎn)移     mol電子。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

重晶石（BaSO4）是重要的化工原料，制備氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]的流程如下：

（1）寫出煅燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：____________________________。
（2）寫出氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體混合反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________。
（3）為檢測(cè)煅燒時(shí)產(chǎn)生的CO，可將煅燒產(chǎn)生的氣體通入PbCl2溶液中，出現(xiàn)黑色沉淀和產(chǎn)生一種無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____。
（4）向BaSO4沉淀中加入飽和Na2CO3溶液，充分?jǐn)嚢�，棄去上層清液，如此處理多次，可使BaSO4全部轉(zhuǎn)化為BaCO3。發(fā)生的反應(yīng)可表示為：
BaSO4(s)+CO32－(aq)BaCO3(s)+SO42－(aq)
現(xiàn)有0.20 mol BaSO4，加入1.0L 2.0mol?L－1飽和Na2CO3溶液處理，假設(shè)c(SO42－)起始≈0
平衡時(shí)，K=4.0x10－2，求反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)化的BaSO4的物質(zhì)的量。(寫出計(jì)算過程結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
（5）試從平衡的角度解釋BaSO4可轉(zhuǎn)化為BaCO3的原因：________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

已知：H+(aq)+OH-(aq)= H2O(l)  ΔH="-57.3" kJ/ mol，計(jì)算下列中和反應(yīng)中放出的熱量：
（1）用20 g NaOH配成的稀溶液跟足量的稀鹽酸反應(yīng)，能放出          kJ的熱量。
（2）用0.1 mol Ba(OH)2配成的稀溶液跟足量的稀硝酸反應(yīng)，能放出     kJ的熱量。
（3）用1 mol醋酸稀溶液和足量NaOH稀溶液反應(yīng)，放出的熱量       （填“大于”、“小于”或“等于”）57.3 kJ，理由是                                。
（4）1 L 0.1 mol/L NaOH溶液分別與①醋酸溶液、②濃硫酸、③稀硝酸恰好反應(yīng)時(shí)，放出的熱量分別為Q1、Q2、Q3（單位：kJ）。則它們由大至小的順序?yàn)?u>                             。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：計(jì)算題

I．工業(yè)上可用CO生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

（1）“圖1”表示反應(yīng)中能量的變化，曲線   （填“a或b”）表示使用了催化劑；該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為              。
（2）若容器容積不變，下列措施可增大CO平衡轉(zhuǎn)化率的是_____。

A．升高溫度
B．將CH3OH(g)從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大
D．再充入1 mol CO和2 mol H2
（3）其他條件不變，請(qǐng)?jiān)凇皥D2”中畫出溫度為T2（且T2<T1）時(shí)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率與H2和CO的起始組成比[n(H2)/n(CO)]的關(guān)系曲線。

II．向BaSO4沉淀中加入飽和碳酸鈉溶液，充分?jǐn)嚢�，棄去上層清液，如此處理多次，可使BaSO4全部轉(zhuǎn)化為BaCO3，發(fā)生的反應(yīng)可表示為：BaSO4(s)+CO32－(aq)BaCO3(s)+SO42－(aq)。
（4）現(xiàn)有0.20 mol BaSO4，加入1.0L 2.0mol/L的飽和Na2CO3溶液處理，假設(shè)起始的c(SO42－)≈0，平衡時(shí)，K=4.0×10－2，求達(dá)到平衡時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)化的BaSO4的物質(zhì)的量。（寫出計(jì)算過程，計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

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