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工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產，流程如下

（1）①工業(yè)生產時，制取氫氣的一個反應為：CO+H₂O（g）?CO₂+H₂，850℃時，往1L密閉容器中充入0.3mol CO和0.2molH₂O（g）．反應4min后建立平衡，體系中c（H₂）=0.12mol?L^-1．CO的平衡濃度為

0.18mol/L

0.18mol/L

 轉化率為

40%

40%

 該溫度下此反應的平衡常數K=

1

1

 （填計算結果）．
②在850℃時，以表中的物質的量投入恒容反應器中，其中向逆反應方向進行的有

A

A

 （選填A、B、C、D、E）

	A	B	C	D	E
n（CO2）	3	l	0	1	l
n（H2）	2	l	0	1	2
n（CO）	1	2	3	0.5	3
n（H2O）	5	2	3	2	l

（2）合成塔中發(fā)生反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0．下表為不同溫度下該反應的平衡常數．由此可推知，表中T₁

＜

＜

300℃（填“＞”、“＜”或“=”）．

T/°C	T1	300	T2
K	1.00×107	2.45×105	1.88×103

（3）N₂和H₂在鐵作催化劑作用下從145℃就開始反應，不同溫度下NH₃產率圖1所示．溫度高于900℃時，NH₃產率下降，原因是

900℃時反應達到平衡狀態(tài)，再升高溫度平衡向左移動

900℃時反應達到平衡狀態(tài)，再升高溫度平衡向左移動

．

（4）在化學反應中只有極少數能量比平均能量高得多的反應物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學反應，這些分子被稱為活化分子．使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ?mol^-1表示．請認真觀察圖2，回答問題．
圖中所示反應是

放熱

放熱

（填“吸熱”或“放熱”）反應，該反應的△H=

-（E₁-E₂）kJ/mol

-（E₁-E₂）kJ/mol

 （用含E₁、E₂E的代數式表示）．已知熱化學方程式：H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ?mol^-1，該反應的活化能為167.2kJ?mol^-1，則其逆反應的活化能為

409kJ/mol

409kJ/mol

．
（5）硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣．目前科學家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮氣和水，反應機理為：
CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1
CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160kJ?mol^-1
則甲烷直接將NO₂還原為N₂的熱化學方程式為：

CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g）△H=-867kJ?mol^-1

CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g）△H=-867kJ?mol^-1

．

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工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產，流程如下：

（1）在合成氨的反應中，改變反應條件，會使平衡發(fā)生移動．如圖象表示隨條件改變，氨氣的百分含量的變化趨勢．
當橫坐標為壓強時，變化趨勢正確的是（選填字母序號）

b

b

，
當橫坐標為溫度時，變化趨勢正確的是（選填字母序號）

a

a

．
（2）如圖所示三個容積相同的容器①、②、③，若起始溫度相同，分別向三個容器中充入3mol H₂和1mol N₂，一定條件下反應，達到平衡時各容器中NH₃物質的百分含量由大到小的順序為

①＜②＜③

①＜②＜③

（填容器編號）
（3）氨氣和氧氣從145℃就開始反應，在不同溫度和催化劑條件下生成不同產物（如圖所示）：
4NH₃+5O₂?4NO+6H₂O
4NH₃+3O₂?2N₂+6H₂O
溫度較低時以生成

N₂

N₂

為主，溫度高于900℃時，NO產率下降的原因

生成NO的反應為放熱反應，升高溫度轉化率下降

生成NO的反應為放熱反應，升高溫度轉化率下降

．吸收塔中需要補充空氣的原因

進一步與NO反應生成硝酸

進一步與NO反應生成硝酸

．

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工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產，流程如下：

（1）工業(yè)生產時，制取氫氣的一個反應為：CO+H₂O（g）?CO₂+H₂
①t℃時，往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣．反應建立平衡后，體系中c（H₂）=0.12mol?L^-1．該溫度下此反應的平衡常數K=

1

1

 （填計算結果）．
②保持溫度不變，向上述平衡體系中再加入0.1molCO，當反應重新建立平衡時，水蒸氣的轉化率α（H₂O）=

50%

50%

．
   （2）合成塔中發(fā)生反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H＜0．下表為不同溫度下該反應的平衡常數．由此可推知，表中
T₁

＜

＜

573K（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）NH₃和O₂在鉑系催化劑作用下從145℃就開始反應：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905kJ?mol^-1，不同溫度下NO產率如右圖所示．溫度高于900℃時，NO產率下降的原因

溫度高于900℃時，平衡向左移動

溫度高于900℃時，平衡向左移動

．
（4）廢水中的N、P元素是造成水體富營養(yǎng)化的關鍵因素，農藥廠排放的廢水中常含有較多的NH₄⁺和PO₄^3-，一般可以通過兩種方法將其除去．
①方法一：將Ca（OH）₂或CaO 投加到待處理的廢水中，生成磷酸鈣，從而進行回收．當處理后的廢水中c（Ca²⁺）=2×10^-7 mol/L時，溶液中c（PO₄^3-）=

5×10^-7

5×10^-7

mol/L．
（已知K_sp[Ca₃（PO₄）₂]=2×10^-33）
②方法二：在廢水中加入鎂礦工業(yè)廢水，就可以生成高品位的磷礦石-鳥糞石，反應的方程式為Mg²⁺+NH₄⁺+PO₄^3-=MgNH₄PO₄↓．該方法中需要控制污水的pH為7.5～10，若pH高于10.7，鳥糞石的產量會大大降低．其原因可能為

當pH高于10.7時，溶液中的Mg²⁺、NH₄⁺會與OH^-反應，平衡向逆反應方向移動

當pH高于10.7時，溶液中的Mg²⁺、NH₄⁺會與OH^-反應，平衡向逆反應方向移動

．與方法一相比，方法二的優(yōu)點為

能同時除去廢水中的氮，充分利用了鎂礦工業(yè)廢水

能同時除去廢水中的氮，充分利用了鎂礦工業(yè)廢水

．

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工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產，流程如下：

（1）合成塔中發(fā)生反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）+Q（Q＞0）．下表為不同溫度下該反應的平衡常數．

T/℃	T1	300	T2
K	1.00×107	2.45×105	1.88×103

由此可推知，表中：T₂

 

300℃（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）NH₃和O₂在鉑系催化劑作用下從145℃就開始反應：
4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）+905kJ，不同溫度下NO氣體的產率如圖所示．溫度高于900℃時，NO氣體產率下降的原因是

 

．
（3）吸收塔中反應為：3NO₂+H₂O?2HNO₃+NO．從生產流程看，吸收塔中需要補充空氣，其原因是

 

．
（4）硝酸廠的尾氣含有氮氧化物，不經處理直接排放將污染空氣．目前科學家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮氣和水，其反應機理為：
CH₄（g）+4NO₂（g）→4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）+574kJ；
CH₄（g）+4NO（g）→2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）+1160kJ．
則1mol甲烷直接將NO₂還原為N₂的熱化學方程式為：

 

．

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工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產，流程如圖：

（1）工業(yè)生產時，制取氫氣的一個反應為：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）．t℃時，往10L密閉容器中充入2mol CO和3mol水蒸氣．反應建立平衡后，體系中c（H₂）=0.12mol?L^-1．則該溫度下此反應的平衡常數K=

 

（填計算結果）．
（2）合成塔中發(fā)生反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0．下表為不同溫度下該反應的平衡常數．由此可推知，表中T₁

 

300℃（填“＞”、“＜”或“=”）．

T/℃	T1	300	T2
K	1.00×107	2.45×105	1.88×103

（3）氨氣在純氧中燃燒生成一種單質和水，科學家利用此原理，設計成“氨氣-氧氣”燃料電池，則通入氨氣的電極是

 

（填“正極”或“負極”）；堿性條件下，該電極發(fā)生反應的電極反應式為

 

．
（4）用氨氣氧化可以生產硝酸，但尾氣中的NO_x會污染空氣．目前科學家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮氣和水，反應機理為：
CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1
CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160kJ?mol^-1
則甲烷直接將NO₂還原為N₂的熱化學方程式為

 

．
（5）某研究小組在實驗室以“Ag-ZSM-5”為催化劑，測得將NO轉化為N₂的轉化率隨溫度變化情況如下圖．據圖分析，若不使用CO，溫度超過775℃，發(fā)現NO的轉化率降低，其可能的原因為

 

；在

n(NO)

n(CO)

=1的條件下，應控制的最佳溫度在

 

左右．

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一、選擇題（本題包括9小題，每小題3分，共27分，每小題只有一個選項符合題意）

1． B   2．A   ３．C   4．B   5．B  6．D   7．B  8．D  9. C  

二、選擇題（本題9小題，每小題4分，共36分。每小題有一個或兩個選項符合題意）

10．AD  11．C  12．BC  13．D  14．AC   15．AD  16．A D  17．C  18．D  

三、本題包括3小題，共34分）

19．（11分）NaCl＋NH₃＋CO₂＋H₂O ＝ NaHCO₃↓＋NH₄Cl（1分）

(1) 漏斗中與試管中的液面差保持不再變化或漏斗中的液面不再下降（2分）

(2)  a，  氯化氫或HCl；  否   （3分）

(3)  NH₃；  CO₂；  ①；       （3分）

(4)  過濾　　2NaHCO₃ ＝Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑  （2分）

 20 . （11分）

Ⅰ. （1）酚酞（1分）     1～2滴（1分）；

（2）①用干凈的玻璃棒蘸取待測液滴到pH試紙上，半分鐘后，將試紙的顏色與標準比色卡對照，讀出溶液的pH即可。（2分）   ② C（1分） 

（3）乙同學。（1分）

甲同學的實驗不能充分說明鹽酸的氫氧化鈉發(fā)生了反應，有可能是鹽酸和紅色物質反應生成了無色物質。乙同學的實驗，隨著滴加鹽酸，溶液的pH由大于7逐漸減少到7，這充分證明溶液中的氫氧化鈉因反應而消耗了；（2分）

Ⅱ. （4）29.2%；（2分）    （5）鹽酸具有揮發(fā)性。（1分）

21. （12分）

（1）銅鋅及濃鹽酸一起組成了原電池，加快了反應速率  （2分）

（2）① 否（1分）； 因為H­₂本身難溶于水 （1分）； 

②

驗證方法

預測現象及結論

將銅片加入稀硫酸中，并微熱（1分）

若無氣體放出，則不含鋅等活潑金屬雜質；

若有氣體則有鋅等雜質（1分）

（3）（任選一種方法即可）

驗證方法

預測現象及結論

向白色沉淀中加入稀HNO₃等強氧化劑（1分）

溶液變藍色，說明是一價銅（1分）

向氯化亞銅懸濁液中加入氯化鉀溶液（1分）

如白色沉淀消失且得無色溶液，則原溶液為氯化亞銅，否則不是（1分）

（4） （2分）；

加水稀釋后，＜K，平衡向生成CuCl（s）的方向移動 （2分）

四、（本題包括3小題，共34分）

22. （10分） （1）

    （2）II因為濾液A是偏鋁酸鈉和氫氧化鈉溶液，按途徑I直接向A中加入鹽酸得到的AlCl₃溶液中含有大量的氯化鈉雜質；按途徑II通入二氧化碳氣體，得Al(OH)₃沉淀，將Al(OH)₃溶解于鹽酸中得到的是純凈的AlCl₃溶液。所以途徑II合理。

（3）蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶    

（4）

或

（5）不合理     因為該方案操作步驟多、時間長，消耗試劑量大

（除（4）、（5）中第一個空每空1分以外，其余每空2分）

23、（共11分）

（1）BaSO₄（s）＋4C（s）= BaS（s）＋4CO（g）  △H=+571.2 kJ•mol^-1 （2分） 

（2）S^2- + H₂O  HS^－ + OH^－（２分）

（3）計算過程 ：設每次用1.00L 2.0 mol•L^－1飽和Na₂CO₃溶液能處理xmol BaSO₄

     BaSO₄＋CO₃^2-＝BaCO₃＋SO₄^2-

        (2.0-x) mol•L^－1     x mol•L^－1

      == 0.042   (２分)

X = 0.081（0.084也給分）  (1分)；

處理次數 = 0.2mol/0.081mol=2.5(1分)（2.38也給分）。   

答：至少處理3次    (1分)

（4）節(jié)能，環(huán)保 （各1分，共2分。合理答案就可得分）

24.（共13分）

(1)0.15（2分）    2(1－1/a)   （3分） (2)N₂+6e^-+6H⁺=2NH₃ （2分）

 (3)N₂ （1分）  生成NO的反應為放熱反應，升高溫度轉化率下降 （2分）

      進一步與NO反應生成硝酸（1分）

(4) NO+NO₂+H₂O=2HNO₂；（1分）  CO (NH₂)₂+2HNO₂=CO₂+2N₂+3H₂O（1分）

五、（本題包括1小題，9分）

25．（9分）

（1）羧基、羥基（2分）

（2）（2分）

（3）消去反應；NaOH（或Na₂CO₃等其它合理答案）（2分）
（4）1、4

^（5）　　（1分）

六、選擇題（本題包括2小題，每小題10分）

26. (10分)

（1）醛比酮容易發(fā)生該反應；

苯基酮極難發(fā)生該反應；

羰基所連的碳上氫原子越少或取代基越多或取代基的碳原子數越多，越難反應；

取代基為兩個乙基時，難以發(fā)生該反應。 （各1分，任寫三條） 

（2） HCl、NaOH(或Na₂CO₃、Cl₂能降低NaHSO₃濃度的試劑 )（2分）

   （3）①(CH₃)₂CHCOCH₃ + 3Cl₂ + 3NaOH → (CH₃)₂CHCOCCl₃ + 3NaCl + 3H₂O（2分）

②(CH₃)₂CHCOONa（1分）

（4） 氧化還原反應 (氧化反應、還原反應、歧化反應 )（1分）

     萃取（或蒸餾）（1分）

27. （1）MgO＞CaO＞NaCl＞KCl  （2分） 

（2） ①1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar] 3d¹⁰4s¹ （1分）    C（1分）

②  水的熔、沸點較高，結冰時密度減小（2分）

③正四面體（2分）

   （3）B