（21分）2012年8月24日，武汉市一家有色金属制造厂发生氨气泄露事故。已知在一定温度下...

（21分）2012年8月24日，武汉市一家有色金属制造厂发生氨气泄露事故。已知在一定温度下，合成氨工业原料气H2制备涉及下面的两个反应：

C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)；

CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)。

（1）判断反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)达到化学平衡状态的依据是_____　 ___。

A．容器内压强不变　　　　　　　　

B．混合气体中c(CO)不变

C．v正(H2)＝v逆(H2O)　 D．c(CO2)＝c(CO)

（2）在2 L定容密闭容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g)，发生反应：3H2(g)＋N2(g) 2NH3(g)，ΔH＜0，测得压强－时间图像如图甲，测得p2＝0.6p1，此时温度与起始温度相同，在达到平衡前某一时刻(t1)若仅改变一种条件，得到如乙图像。

①若图中c＝1.6 mol，则改变的条件是________(填字母)；

②若图中c＜1.6 mol，则改变的条件是_　　 __(填字母)；此时该反应的平衡常数_____(填“增大”、“减小”、“不变”)

A．升温　 B．降温 　 C．加压 　 D．减压 　 E．加催化剂

（3）如图甲，平衡时氢气的转化率为________。

（4）工业上可利用如下反应：H2O (g)＋CH4 (g) CO(g)＋3H2(g)制备CO和H2。在一定条件下1 L的密闭容器中充入0.3 mol H2O和0.2 mol CH4，测得H2(g)和CH4(g)的物质的量浓度随时间变化曲线如下图所示：0～4 s内，用H2 (g)表示的反应速率为____________，用CO(g)表示的反应速率为__________。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

2012年8月24日，武汉市一家有色金属制造厂发生氨气泄露事故。已知在一定温度下，合成氨工业原料气H2制备涉及下面的两个反应：

C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；

CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)。

(1)判断反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)达到化学平衡状态的依据是________。(多选、漏选、错选均不得分)

A．容器内压强不变            B．混合气体中c(CO)不变

C．v正(H2)＝v逆(H2O)  D．c(CO2)＝c(CO)

(2)在2 L定容密闭容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g)，发生反应：3H2(g)＋N2(g) 2NH3(g)，ΔH＜0，测得压强－时间图像如图甲，测得p2＝0.6p1，此时温度与起始温度相同，在达到平衡前某一时刻(t1)若仅改变一种条件，得到如乙图像。

①若图中c＝1.6 mol，则改变的条件是________(填字母)；

②若图中c＜1.6 mol，则改变的条件是__________(填字母)；此时该反应的平衡常数____________。(填字母)(填“增大”、“减小”、“不变”)

A．升温　　B．降温　　C．加压　　D．减压　　E．加催化剂

(3)如(2)题中图甲，平衡时氢气的转化率为________。

(4)工业上可利用如下反应：H2O (g)＋CH4 (g)  CO(g)＋3H2(g)制备CO和H2。在一定条件下1 L的密闭容器中充入0.3 mol H2O和0.2 mol CH4，测得H2(g)和CH4(g)的物质的量浓度随时间变化曲线如右图所示：0～4 s内，用CO(g)表示的反应速率为____________。

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氨是一种重要的化工产品，是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐 和纯碱的原料，也是一种常用的制冷剂。

(1)    实验室制备氨气的化学反应方程式为_________。

(2)    工业合成氨的反应方程式为：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) △H。下图I是合成氨反应的能量与反应过程相关图（未使用催化剂）；图D是合成気反应在2L容器中、相同投料情况下、其它条件都不变时，某一反应条件的改变对反应的影响图。

下列说法正确的是_______。

A.ΔH＝－92.4kJ/mol

B.使用催化剂会使E₁的数值增大

C.为了提高转化率，工业生产中反应的浓度越低越好

D.图II是不同压强下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图，且P_A<P_B

E.图II是不同温度下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图，且T_A>T_B；

F.该反应的平銜常数K_A<K_B

G.在曲线A条件下，反应从开始到平衡，消耗N₂的平均速率为mol/(L·min)

(3)    —定温度下，向一个容积为2 L的密闭容器中通入2 mol N₂和7 mol H₂，达到平衡时 测得容器的压强为起始时的倍，则此温度下的平衡常数为_______。在同一温度，同一容器中，将起始物质改为amol N₂  b molH₂   c mol NH₃ (a,b,c均不为零）欲使平衡混合物中各物质的质量与原平衡相同，则a,b,c满足的关系为_____________(用含a,b,c的表达式表示），且欲使反应在起始时向逆反应方向进行，c的取值范围是_______

(4)已知H₂(g)的燃烧热为285.8 kJ/mol，试写出表示NH₃(g)燃烧热的热化学反应方程式 _____。以氨气为燃料可以设计制氨燃料电池（电极材料均为惰性电极,KOH溶液作电解质溶液）该电池负极电极反应式为_______经測定，该电作过程中每放出1 mol N₂实际提供460 kJ的电能，则该燃料电池的实际效率为_____(燃料电池的实标效率是指电池实际提供的电能占燃料电池反应所能释放出的全部能量的百分数)

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（10分）硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程如下：

（1）以N₂和H₂为原料合成氨气。一定温度下，在密闭容器中充入ImolN₂和3molH₂发生反应。若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的量是原来的，则N₂的转化率________；若容器压强恒定，达到平衡状态时，N=的转化率为，则________（‘填“>”、“<”或“=”）。

（2）用氨催化氧化法可生产硝酸，其生产过程可表示为：

4NH₃+5O₂4NO+6H₂O    4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃

现以3.4吨液氨为原料来生产质量分数为50%的硝酸，理论上需要加水的质量为________

吨。（假设生产过程中反应物和生成物均无损耗）

（3）硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收，有关的化学反应为：

2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂,NO+NO₂+Na₂CO₃=2NaNO₂+CO₂。若在标准状况下有NO、NO₂的混合气体（不考虑N₂O₄）恰好与50mL 1． 0 mol·L^-1的Na₂CO₃溶液反应完全，且生成NaNO₂和NaNO₃的物质的量的比为4：1，则在混合气体中NO气体的体积分数为多少?（请写出计算过程）

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（14分）金属钛素有“太空金属”、“未来金属”等美誉。工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛并得到副产品FeSO4·7H2O(绿矾)的工艺流程如下图所示。　

已知：TiO2+在一定条件下会发生水解；钛铁矿主要成分为钛酸亚铁（FeTiO3），含有少量SiO2杂质；其中一部分铁元素在钛铁矿处理过程中会转化为+3价。

（1）黑钛液中生成的主要阳离子有TiO2+和Fe2+，写出步骤①化学反应方程式：_________；

步骤②中，加入铁粉的主要目的是　　　　　。

（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的　　 （填字母序号）。

　a．熔沸点差异　　　b．溶解性差异　　 c．氧化性、还原性差异

（3）步骤②、③、④中，均涉及到的操作是　　　　 （填操作名称）；在实验室完成步骤⑤“灼　　 烧”所需主要仪器有　　　　　　　　　　　　 。

（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2+转化为Ti(OH)4 的原因:

　　　　　　　　　　　 。

（5）可以利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分为MnO2）反应生产硫酸锰（MnSO4，易溶于水），该反应的离子方程式为　　　　　　　　 　　　。

（6）实验室通过下面方法可测定副产品绿矾中FeSO4·7H2O的质量分数。

a．称取2.85g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b．量取25．00mL待测溶液于锥形瓶中；c．用硫酸酸化的0.01mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为19．00mL（滴定时发生反应的离子方程式为：Fe2+＋MnO4-＋H+→Fe3+＋Mn2+＋H2O　 未配平 ）。

计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为　　　　　　 （用小数表示，保留二位小数）。

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乙炔是一种重要的工业原料，由它制备人造橡胶——顺式聚异戊二烯的一种合成路线如下：

已知：在一定条件下可发生下列反应：

①　　 E

②

（1）乙醛的核磁共振氢谱中有______种峰，峰面积之比为_______。

（2）题给信息中反应②的反应类型是_____________。

（3）C中含氧官能团的名称是_______，D的系统命名法的名称是______。

（4）D分子中最多______个原子共面。

（5）下列物质能与E发生化学反应的是_______（填编号）。

a.溴水　　　　 b.酸性高锰酸钾　　　　 c.乙酸

（6）写出A→B的化学方程式_______。

（7）写出D生成顺式聚异戊二烯的化学方程式______________。

（8）写出与A物质具有相同官能团的异戊二烯的三种同分异构体结构简式_______、______、______。

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乙炔是一种重要的工业原料，由它制备人造橡胶——顺式聚异戊二烯的一种合成路线如下：

已知：在一定条件下可发生下列反应：

①　　 E

②

（1）乙醛的核磁共振氢谱中有______种峰，峰面积之比为_______。

（2）题给信息中反应②的反应类型是_____________。

（3）C中含氧官能团的名称是_______，D的系统命名法的名称是______。

（4）D分子中最多______个原子共面。

（5）下列物质能与E发生化学反应的是_______（填编号）。

a.溴水　　　　 b.酸性高锰酸钾　　　　 c.乙酸

（6）写出A→B的化学方程式_______。

（7）写出D生成顺式聚异戊二烯的化学方程式______________。

（8）写出与A物质具有相同官能团的异戊二烯的三种同分异构体结构简式_______、______、______。

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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

（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）

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碳酸锰是制造电信器材软磁铁氧体、合成二氧化锰和制造其它锰盐的原料，用于医药、电焊条辅助原料等。工业上用氯化铵焙烧菱锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：

已知：①菱锰矿粉的主要成分是MnCO3，还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。

②相关金属Mn+离子浓度c(Mn+)=0.1 mol• L -1，形成M(OH)n沉淀的pH范围如下：

③常温下，Ksp(CaF2) =1.46×10-10，Ksp(MgF2) = 7.30×10-11

回答下列问题：

(1)混合研磨成细粉的目的是_________________。

(2)“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_____________。

(3)浸出液“净化除杂”过程如下：首先加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为________；再调节溶液pH范围为________将Al3+、Fe3+变为沉淀除去；再加入NH4F沉淀Ca2+、Mg2+，当c(Ca2+)=1.0×10-5mol‧L-1时，c(Mg2+)=______mol‧L-1。

(4)碳化结晶过程中不能用(NH4)2CO3溶液代替NH4HCO3溶液可能的原因是_________。

(5)在操作流程中可以循环利用的物质是__________。

(6)测定碳酸锰产品的纯度。

称取0.2500g碳酸锰产品于锥形瓶中，加25.00 mL磷酸，加热，碳酸锰全部转化为[Mn(PO4)2]3-，冷却至室温。加水稀释至50 mL，滴加2～3滴指示剂，然后用浓度为0.2000 mol·L-1的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]标准溶液滴定(反应为：[Mn(PO4)2]3-+Fe2+=Mn2++Fe3++2)。重复操作3次，记录数据如下表：

则产品的纯度=____________，若滴定终点时俯视读数，则测得的碳酸锰粗产品的纯度__________。(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

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氨气在工农业生产和国防科技中有着重要应用，科研工作者对其进行着广泛研究。请回答:

(1)某课题组实现了在常温常压下，以氮气和液态水为原料制备氨气，同时有氧气生成。

已知，在一定温度和压强下，由最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应，称为该物质的生成热(△H)。常温常压下、相关物质的生成热如下表所示：

上述合成氨反应的热化学方程式为______________________________________。

(2)利用生物电池，以H2、N2为原料合成氨的装置如下图所示。

Q、R均为能化剂，据图示判断，负极反应的催化剂为______(填“Q”或“R”)；正极的电极反应式为_________________________________________。

(3)氨气是工业制硝酸的主要原料之一，催化氧化步骤中发生的主要反应如下：

I. 4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（g）△H=-906kJ/mol

II.4NH3（g）+3O2（g）2N2（g）+6H2O（g）△H=-1266kJ/mol

将固定比例NH3和O2 的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器，反应产率与温度的关系如图1所示。

①催化氧化步骤中，最适宜的温度为_________________(填“T1”或“T2”)。

②低于T1℃时，NO的产率较低的原因为_____________________________________。

③高于T2℃时，NO的产率降低的可能原因为______________(填选项字母)

A.催化剂活性降低　　 B.平衡常数减小

C.反应活化能增大　　 D.氨气溶于水

④T2℃(T1>T2)时，向20L恒容密闭容器中充人2molNH3和2.75molO2，发生反应

I.反应过程中各物质的物质的量的随时间(t)变化关系如图2所示。

T2℃时，该反应的平衡常数K=________________；5min时，改变了某一外界条件，所改变的条件可能为_________________________________________。

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