肼是一种应用广泛的化工原料。工业上先合成氨气: ,再进一步制备肼。完成下列填空:
(1)合成氨需要选择合适的催化剂,分别选用A、B、C三种催化剂进行试验,所得结果如图所示(其他条件相同):
则生产中适宜选择的催化剂是______(填“A”或“B”或“C”),理由是:______________。
(2)一定条件下,对在密闭容器中进行的合成氨反应达平衡后,其他条件不变时,若同时压缩容器的体积和升高温度达新平衡后,与原平衡相比,请将有关物理量的变化的情况填入下表中(填“增大”、“减小”或“无法确定”)___________、________________、_______________
(3)肼可作为火箭燃料, 在气体中燃烧生成氮气和气态水,放出71kJ的热量。写出该反应的化学方程式:__________________________________________。上述反应中,氧化剂是_____________(写化学式),每1mol参加反应,转移的电子是________mol。
高三化学综合题中等难度题
肼是一种应用广泛的化工原料。工业上先合成氨气: ,再进一步制备肼。完成下列填空:
(1)合成氨需要选择合适的催化剂,分别选用A、B、C三种催化剂进行试验,所得结果如图所示(其他条件相同):
则生产中适宜选择的催化剂是______(填“A”或“B”或“C”),理由是:______________。
(2)一定条件下,对在密闭容器中进行的合成氨反应达平衡后,其他条件不变时,若同时压缩容器的体积和升高温度达新平衡后,与原平衡相比,请将有关物理量的变化的情况填入下表中(填“增大”、“减小”或“无法确定”)___________、________________、_______________
(3)肼可作为火箭燃料, 在气体中燃烧生成氮气和气态水,放出71kJ的热量。写出该反应的化学方程式:__________________________________________。上述反应中,氧化剂是_____________(写化学式),每1mol参加反应,转移的电子是________mol。
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氨气是一种重要的化工产品,在生产和科研中应用广泛,氢气是工业合成氨的原料之一,工业上制取氨气有下列两种途径:
途径一、用水和天然气作原料一步反应制得
途径二,用煤和水作原料经多步反应制得
请回答下列问题:
(1)途径一反应的还原产物是______。
(2)途径二中的一步反应为:
①上述反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是______填写序号。
A.增大压强 降低温度 增大的浓度 使用催化剂
②已知1000K时,上述反应的平衡常数,若要使CO的转化率超过,则起始时:不低于______。
③在容积为2L的容器中发生上述反应,测得与反应时间t的变化曲线Ⅰ如图1所示,若在时刻将容器的体积扩大至4L,请在答题卡图中绘出与反应时间变化的曲线Ⅱ。____________
(3)目前常用氨气处理硝酸生产的工业尾气,在左右且有催化剂存在的情况下,氨气能把还原成无色无毒气体,直接排入空气中,已知氢气的燃烧热为,,。试写出氨气与反应生成无毒气体和液态水的热化学方程式______。
(4)工业上用氨和二氧化碳反应合成尿素,其反应为:CO2+2NH3=CO(NH2)2+H2O;生成过程中,原料气常混有水蒸气,的转化率与氨碳比、水碳比的变化关系如图2所示:
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最小的是______。
②若B点氨的转化率为,则______。
(5)某同学将和按物质的量之比2:1通入水中,充分反应所得溶液中、、三种离子浓度由大到小的顺序是______已知:氨水、碳酸的电离平衡常数如表
弱电解质 | 化学式 | 电离常数 |
氨水 | ||
碳酸 | ||
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α -甲基苯乙烯(AMS)在有机合成中用途广泛,以下是用苯为原料合成 AMS 并进一步制备香料龙葵醛的路线:
完成下列填空:
(1)反应①的反应类型是___________;反应③所需的试剂与条件是__________________。
(2)检验 B 中含氧官能团所需的试剂是____________。
(3)写出反应②的化学方程式: _________________________________________________。
(4)AMS 可以自身聚合,写出该高聚物的结构简式: ______________________________。
(5)写出同时满足下列条件的龙葵醛的一种同分异构体的结构简式: ____________________。
i. 苯环上的一溴代物有两种 ii. 分子中含有羟基但没有甲基
(6)设计一条由 AMS 合成的合成路线________________________。(合成路线常用的表示方式为:)
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氨气是一种化工原料。
(1)请写出工业上合成氨的化学方程式:
(2)实验室中,甲、乙两小组选择了不同方法制取氨气,请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。
B C
实验装置 | 实验药品 | 制备原理 | |
甲小组 | A | 反应的化学方程式为 ① | |
乙小组 | 浓氨水、氢氧化钠固体 | 氢氧化钠的作用:氨水中存在平衡:,NaOH固体溶于水,使溶液中c(OH-)增大,平衡向右移动,且NaOH固体溶于水时放热,溶液温度升高,平衡向右移动。 |
(3)请设计一个操作简单的实验,验证NH3·H2O是弱电解质。
。
(4)甲同学把制得的氨气溶于适量水中,得到稀氨水,用标准浓度的盐酸滴定,测定其浓度。实验步骤:准确量取10.00mL稀氨水于锥形瓶中,加入20mL水稀释,滴加 溶液作为指示剂(填“石蕊”、“酚酞”或“甲基橙”),将 (填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”)mol•L-1盐酸装入50ml酸式滴定管,滴定至 ,停止滴定,记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸Vml。计算原稀氨水的物质的量浓度
= (只列出算式,不做运算)
高三化学实验题困难题查看答案及解析
硝酸在有机合成、医药化工、化纤等行业应用非常广泛。工业上用氨催化氧化法可生产硝酸,其生产过程可表示为:
4NH3+5O24NO+6H2O ----①
4NO+3O2+2H2O→4HNO3----②
完成下列计算:
52、如果以一定量的氨气在一密闭容器中与足量氧气发生上述反应,冷却后所得溶液中溶质的质量分数是_________________(保留2位小数,下同)。
53、现以1.70吨液氨为原料生产硝酸,然后加入4.50吨水,得到密度为1.31g/cm3的硝酸,该硝酸的物质的量浓度是_______mol/L(假设生产过程中反应物和生成物均无损耗)。
54、把22.40 g铁完全溶解于某浓度的硝酸中,反应只收集到 0.30 mol NO2 和0.20 mol NO。通过计算推断反应后溶液中溶质的成分及其物质的量__________(写出计算过程)。
55、硝酸工业尾气中的NO、NO2属于大气的主要污染物。已知1m3硝酸工业的尾气中含3160mg NOx,其中n(NO) : n(NO2) = 9:1。
(1)如果用NaOH溶液完全吸收NOx,至少需要补充标准状况下的富氧空气多少升?
_________________________(富氧空气中O2的体积分数为0.25)(写出计算过程)
(2)如果用氨催化还原法,即用氨作催化剂,将NO、NO2转化为氮气直接排入空气中,需要氨气的质量为多少克?__________________________(写出计算过程)
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化学反应原理在工业生产中有广泛的应用。
(1)工业合成氨气的氢气主要来自天然气与水的反应, 但这种原料气中含有CO杂质,工业生产中通过下列反应来实现原料气中CO的除去。
CO(g)+H2O(g)CO(g)+ H2(g) △H<0。一定条件下反应达到平衡后采取_____措施可提高CO的转化率。在容积为2L的容器中发生上述反应,其中c(CO2)与反应时间(t)的关系如图甲所示,在t0时刻将容器体积扩大至4L,在图甲中画出t0时刻后。c(CO2)与反应时间(t)的变化曲线_____。
(2)氨气的重要用途是合成尿素. 当加料比n(NH3)/n(CO2)=4时,CO2的转化率变化如图乙所示,a点v(CO2)逆______点v(CO2)正(填“大于”、“小于”或“等于”)。NH3的平衡转化率是______。
(3)某科研小组利用CO和H2在密闭容器中反应合成甲醇的实验,容器的开始体积是VL,实验中向容器中加人CO nmol, H22nmol,在一定的压强和催化剂的作用下反应:CO (g)+ 2H2(g) CH3OH(g)。右图为反应达到平衡时CO的转化率与温度、压强的关系。回答下列问题。
①上述合成甲醇的反应是______(填 “吸热”或“放热”)反应,图像中的压强p1、p2、p3的大小关系是_______。
②由图像分析压强p1温度是100℃时合成甲醇反应的平衡常数K=_______。
③在压强是p1温度是100℃的条件下,开始若向容器中加入CO 2nmol,H24nmol,反应达到平衡时CO的转化率_____(填“变大”、“变小”或“不变”),平衡时CO的物质的量_____(填“大于”、“小于”或“等于”)nmol
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树枝化聚合物在生物、医药、催化和光电功能材料等领域有广泛的应用。有机化合物G(3,5-二溴苯甲酸乙酯)是合成树枝化聚合物的重要原料,由A(甲苯)制备H的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)E的化学名称为__________。
(2)C的结构简式为____________,F中的官能团名称是__________。
(3)A生成B的反应类型为________。
(4)由F生成G的化学方程式为___________________________________。
(5)G的同分异构体中能同时满足下列条件的共有________种(不含立体异构);
①溴直接与苯环相连,
②苯环只有3个取代基,
③存在酯基官能团。
(6)写出用乙苯为原料制备化合物的合成路线____________(其他试剂任选)。
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氨气是一种重要的化工原料,在工农业中都有广泛的应用。
(1)NH3和CO2在120℃和催化剂的作用下可以合成尿素,反应方程式如下:2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)。某实验小组向一个容积不变的真空密闭容器中充入与合成尿素。在恒定温度下,混合气体中的含量随时间的变化关系如图所示该条件下尿素为固体。A点的正反应速率______ B点的逆反应速率填“大于”、“小于”或“等于”,的平衡转化率为______。
(2)氨基甲酸铵是合成尿素过程中的中间产物。现将体积比为2:1的和混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中,在恒定温度下使其发生反应并达到平衡:。实验测得在不同温度下的平衡数据如表:
温度 | |||||
平衡气体总浓度 |
①上述反应的焓变:______填“”、“”或“”,下同,熵变______根据表中数据,列出时该反应的化学平衡常数的计算式______不要求计算结果。
②若从已达平衡状态的上述容器中分离出少量的氨基甲酸铵晶体,反应物的转化率将______填“增大”、“减小”或“不变”。
(3)向含的溶液中滴加bL氨水后溶液恰好呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将______填“正向”、“不”或“逆向”移动,所滴加氨水的浓度为______ 时,的电离平衡常数
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叠氮化钠(NaN3)是一种应用广泛的化工产品,可用于合成抗生素头孢菌素药物的中间体,汽车安全气囊等。
Ⅰ.实验室制备NaN3
(1)实验原理:
①把氨气通入熔融金属钠反应制得氨基钠(NaNH2),该反应的化学方程式为____________。
②将生成的NaNH2与N2O在210℃-220℃下反应可生成NaN3、NaOH和气体X,该反应的化学方程式为2NaNH2+N2O═NaN3+NaOH+X,实验室检验X气体使用的试纸是湿润的______。
(2)实验装置(图1)、步骤如下,回答下列问题:
已知:i)NaN3是一种易溶于水的白色晶体,微溶于乙醇,不溶于乙醚;
ii)NaNH2的熔点为210℃,沸点为400℃,在水溶液中易水解。
①组装仪器检查装置气密性后,装入药品。装置B中盛放的药品是_______________。
②实验过程应先点燃___(填“A”或“C”)处的酒精灯,理由是_______________________。
③让氨气和熔化的钠充分反应后,停止加热A并关闭止水夹k。向装置C中b容器内充入加热介质植物油并加热到210℃-220℃,然后按图通入N2O;
④装置C反应完全结束后,冷却,取出a中的混合物进行以下操作,得到NaN3固体:
操作II的目的是____________;
操作IV中选用的洗涤试剂最好的是_____。
A.水 B.乙醇 C.乙醇水溶液 D.乙醚
(3)图中仪器a用不锈钢材质的而不用玻璃的,其主要原因是____________________。
II.产品NaN3纯度测定
精确称量0.150 g NaN3样品,设计如图2所示装置,连接好装置后使锥形瓶倾斜,使小试管中的NaN3样品与M溶液接触,测量产生的气体体积从而测定其纯度。
已知2 NaN3→ 3N2(NaN3中的N全部转化为N2,其他产物略),反应中放出大量的热。
(4)使用冷水冷凝的目的是______。对量气管读数时,反应前后都需要进行的操作是______。
(5)常温下测得量气管读数为60.0 mL(N2的密度为1.40 g/L)计算NaN3样品的纯度为______。(保留三位有效数字)
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氨气在生产、生活和科研中应用十分广泛 。
(1)传统工业上利用氨气合成尿素
①以CO2与NH3为原料合成尿素的主要反应如下:
2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.47kJ/mol
NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+72.49kJ/mol
反应2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=_____________kJmol。
②液氨可以发生电离:2NH3(l)NH2-+NH4+,COCl2和液氨发生“复分解”反应生成尿素,写出该反应的化学方程式______________。
(2)氨气易液化,便于储运,可利用NH3作储氢材料已知:2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH=+92.4 kJ/mol 。
①氨气自发分解的反应条件是________________(填“低温” 或 “高温”)。
②其他条件相同,该反应在不同催化剂作用下反应,相同时间后,氨气的转化率随反应温度 的变化如图所示。
在600℃时催化效果最好的是________________(填催化剂的化学式)。c点氨气的转化率高于b点, 原因是________________。
(3)垃圾渗滤液中含有大量的氨氮物质(用NH3表示)和氯化物,把垃圾渗滤液加入到如图所示的电解池(电极为惰性材料)进行电解除去NH3,净化污水。该净化过程分两步:第一步电解产生氧化剂,第二步氧化剂氧化氨氮物质生成N2。
①写出电解时A极的电极反应式:________________。
②写出第二步反应的化学方程式:__________________。
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