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填空题 容易0.94 引用1 组卷239
肼(N2H4)和氨是氮的两种常见化合物,在科学技术和生产中有广泛应用.回答下列问题:
(1)N2H4中N原子核外最外层达到8电子稳定结构.写出N2H4的结构式:___________
(2)实验室用两种固体制取NH3的反应化学方程式为_____________
(3)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为_____________
(4)肼一空气燃料电池是一种碱性环保电池,该电池放电时,负极的反应式为_____________
(5)工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(l),该反应的平衡常数和温度关系如下:
T/℃165175185195
K111.974.150.634.8
①焓变△H_________0(填“>”、“<”或“=”).
②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)\frac{n(NH_{3})}{n(CO_{2})}=x,如图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系.α随着x增大而增大的原因是_____________.图中A点处,NH3的平衡转化率为___________

(6)在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料,发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),测得甲容器中H2的平衡转化率为40%.
n(N2)n(H2)n(NH3)
1mol3mol0mol
0.5mol1.5mol1mol
0mol0mol4mol

①判断乙容器中反应进行的方向是_____________(填“正向或“逆向”)移动.
②达平衡时,甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数大小顺序为_____________
(6)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式:___________________,科学家利用此原理,设计成氨气一氧气燃料电池,则通入氨气的电极是____________(填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为_____________________
(7)一定条件下,某密闭容器中发生反应:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)。在一定体积的密闭容器中,为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动,下列措施中可采用的是___________(填字母代号)。
a.增大压强 b.适当升高温度 c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
(8)如果某氨水的电离程度为1%,浓度为0.01 mol/LMgCl2溶液滴加氨水至开始产生沉淀时(不考虑溶液体积变化),溶液中的NH3·H2O的浓度为__________{已知Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12]}
16-17高三上·湖北荆门·阶段练习
知识点:化学平衡化学反应进行的方向 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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氮是一种非常重要的元素,它的单质和化合物应用广泛,在科学技术和生产中有重要的应用。试回答下列问题:
(1)N2和H2为原料合成氨气的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H<0,下列措施可以提高H2的转化率是(填选项序号)__________
a.选择适当的催化剂                  b.增大压强
c.及时分离生成的NH3 d.升高温度
(2)在恒温条件下,将N2与H2按一定比例混合的气体充入一个2L固定容积的密闭容器中,10分钟后反应达平衡时,n(N2)=1.0mol,n(H2)=1.0mol,n(NH3)=0.4mol,则反应速率v(N2)=________mol/(L·min)。
(3)在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H>0
该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如下图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)__________________
   
a.在t1-t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施一定是升高温度
c.在t3-t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d.在t0-t5时,容器内NO2的体积分数在t3-t4时值的最大
(4)氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物,最常见的制备联氨的方法是以丙酮为催化剂,用次氯酸钠与氨气反应,该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1,写出该反应的化学方程式:______________________
(5)已知:N2(g)+O2(g) = 2NO(g) H=+180.5kJ/mol
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) H=-483.6kJ/mol
若有17 g 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为_____
(6)直接供氨式碱性燃料电池的电池反应式是4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O,电解质溶液一般使用KOH溶液,则负极电极反应式是________.从理论上分析,该电池工作过程中______(填“需要”或“不需要”)补充碱(KOH).
国际气候变化经济学报告中显示,大气中CO2浓度每增加一倍,可使地表平均温度上升56℃。为减少温室效应的加剧,需将工业生产中产生的CO2分离出来加以利用。回答下列问题:
(1)在500℃时,Li4SiO4与低浓度的CO2反应生成两种锂盐,待该反应达到化学反应的限度后,升温至700℃,两种锂盐反应放出高浓度的CO2,而Li4SiO4可循环利用。写出700℃时两种锂盐反应的化学方程式___
(2)CO2与NH3反应可合成化肥。
①已知:2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s) H=-159.5kJ•mol-1
NH2COONH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) H=+116.5kJ•mol-1
H2O(l)=H2O(g) H=+44.0kJ•mol-1
则CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)的H=___kJ•mol-1
②将足量CO2通入饱和氨水中可制得碳铵(NH4HCO3)。已知室温下Kb(NH3•H2O)=1.8×10-5,Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,则0.0.1mol•L-1NH4HCO3溶液室温下呈___ (填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
(3)在一定条件下,CO2与H2可用于合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在体积可变的恒压密闭容器中,该反应在不同温度、不同投料比[]达平衡时CO2的转化率[α(CO2)]如图1所示。

该反应的H___0(填“>”、“=”或“<”)。
②500K、投料比[]=3时,H2的平衡转化率为___;设总压强为P0,则化学平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③直接甲醇燃料电池(DMFC)具备低温快速启动、燃料洁净环保以及电池结构简单等特性。该电池使用合适的合金为电极,以氢氧化钠溶液、甲醇、空气为原料。写出其负极电极反应式___
(4)在TiO2/Cu2Al2O4为催化剂时,CO2和CH4可反应生成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图2所示。300℃400℃时,影响乙酸生成速率的主要因素是___(填“温度”或“催化剂”)。
CO、NO2等有毒气体的转化以及氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。
(1)CO2NH3为原料合成化肥尿素[CO(NH2)2]的主要反应如下:
2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)            H= -159.47kJ·mol-1
NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)     H=akJ·mol-1
2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)   H= -86.98kJ·mol-1
a=_______
(2)反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(1)+H2O(g),在合成塔中进行。右图中I、II、III三条曲线为合成塔中按不同氨碳比和水碳比投料时二氧化碳转化率的情况。曲线I、II、III水碳比的数值分别为:
I.0.6~0.7                  II.1~1.1                 III.1.5~1.61

生产中应选用水碳比的数值为__________(选填序号)。
(3)4CO(g)+2NO2(g) 4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200 kJ·mol-1对于该反应,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图象正确的是_____(填代号)。

(4)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔHT1时,反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下:

时间/min


浓度/(mol/L)
01020304050
NO1.00.580.400.400.480.48
N200.210.300.300.360.36
CO200.210.300.300.360.36
30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是_______(填字母代号)。          
a.加入一定量的活性炭                                        b.通入一定量的NO
c.适当缩小容器的体积                                        d.加入合适的催化剂
②若30min后升高温度至T2,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则达到新平衡时NO的转化率_________(填升高降低”),ΔH___________0(填“>”“<”).        
(5)一种氨燃料电池,使用的电解质溶液是2mol/LKOH溶液。电池反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O;请写出通入a气体一极的电极反应式为____________________

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