氮的化合物应用广泛,但氮氧化物是重要的空气污染物,应降低其排放。
(1)用CO2和NH3可合成氮肥尿素[CO(NH3)2]
已知:①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4 (s) △H=-159.5 kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+116.5 kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ·mol-1
用CO2和NH3合成尿素(副产物是液态水)的热化学方程式为______________。
(2)工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H
在温度为T1和T2时,分别将0.40molCH4和1.0molNO2充入体积为1L的密闭容器中,n(CH4)
随反应时间的变化如图所示:
①根据图判断该反应的△H______0(填“>”、“<”或“=”)。
②温度为T1时,0~10min内NO2的平均反应速率v(NO2)=__________,反应的平衡常数K=___(保留三位小数)
③该反应达到平衡后,为在提高反应速率同时提高NO2的转化率,可采取的措施有______(填标号)。
A.改用高效催化剂 B.升高温度
C.缩小容器的体积 D.增加CH4的浓度
(3)利用原电池反应可实现NO2的无害化,总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O,电解质溶液为NaOH溶液,工作一段时间后,该电池正极区附近溶液pH________(填“增大”、“减小”或“不变”),负极的电极反应式为___________________。
(4)氮的一种氢化物HN3,其水溶液酸性与醋酸相似,则NaN3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________;常温下,将amol·L-1 的HN3与bmol·L-1 的Ba(OH) 2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(N3-),则该混合物溶液呈_______(填“酸”、“碱”或“中”)性,溶液中c(HN3)=_________ mol·L-1。
高二化学综合题中等难度题
氮的化合物应用广泛,但氮氧化物是重要的空气污染物,应降低其排放。请回答下列问题:
(1)用CO2和NH3可合成氮肥尿素[CO(NH3)2],已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4 (s) △H=-159.5kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+116.5 kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ/mol
用CO2和NH3合成尿素(副产物是液态水)的热化学方程式为__________________。
(2)工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H,在温度为T1和T2时,分别将0.40molCH4和1.0molNO2充入体积为1L的密闭容器中,n(CH4)随反应时间的变化如图所示:
①根据图判断该反应的△H________0(填“>”、“<”或“=”)。理由是__________。
②温度为T1时,0~10min内NO2的平均反应速率V(NO2)= ______,反应的平衡常数K=________mol/L(保留三位小数)
③该反应达到平衡后,为在提高反应速率同时提高NO2的转化率,可采取的措施有_______(填标号)。
A.改用高效催化剂 B.升高温度 C.缩小容器的体积 D.增加CH4的浓度
(3)利用原电池反应可实现NO2的无害化,总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O,电解质溶液为NaOH溶液,工作一段时间后,该电池正极区附近溶液pH______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)氮的一种氢化物HN3 ,其水溶液酸性与醋酸相似,则NaN3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_____________;常温下,将amol/L的HN3与bmol/L的Ba(OH) 2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(N3-),则该混合物溶液呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性,溶液中c(HN3)=_______mol/L(用a、b表示)。
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氮的化合物应用广泛,但氮氧化物是重要的空气污染物,应降低其排放。
(1)用CO2和NH3可合成氮肥尿素[CO(NH3)2]
已知:①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4 (s) △H=-159.5 kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+116.5 kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ·mol-1
用CO2和NH3合成尿素(副产物是液态水)的热化学方程式为______________。
(2)工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H
在温度为T1和T2时,分别将0.40molCH4和1.0molNO2充入体积为1L的密闭容器中,n(CH4)
随反应时间的变化如图所示:
①根据图判断该反应的△H______0(填“>”、“<”或“=”)。
②温度为T1时,0~10min内NO2的平均反应速率v(NO2)=__________,反应的平衡常数K=___(保留三位小数)
③该反应达到平衡后,为在提高反应速率同时提高NO2的转化率,可采取的措施有______(填标号)。
A.改用高效催化剂 B.升高温度
C.缩小容器的体积 D.增加CH4的浓度
(3)利用原电池反应可实现NO2的无害化,总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O,电解质溶液为NaOH溶液,工作一段时间后,该电池正极区附近溶液pH________(填“增大”、“减小”或“不变”),负极的电极反应式为___________________。
(4)氮的一种氢化物HN3,其水溶液酸性与醋酸相似,则NaN3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________;常温下,将amol·L-1 的HN3与bmol·L-1 的Ba(OH) 2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(N3-),则该混合物溶液呈_______(填“酸”、“碱”或“中”)性,溶液中c(HN3)=_________ mol·L-1。
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氮的化合物应用广泛,但氮氧化物是重要的空气污染物,应降低其排放。
(1)用CO2和NH3可合成氮肥尿素
已知:①2NH3(g)+CO2(g)===NH2CO2NH4(s) △H=-159.5kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+116.5kJ·mol-1
③H2O(1)===H2O(g) △H=+44kJ·mol-1
用CO2和NH3合成尿素(副产物是液态水)的热化学方程式为___________。
(2)工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染:
CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H
在温度为T1和T2时,分别将0.40 mol CH4和1.0 mol NO2充入体积为1L的密闭容器中,n(CH4)随反应时间的变化如图所示:
①根据如图判断该反应的△H___________0(填“>”“<”或“=”),理由是___________。
②温度为T1时,0~10min内NO2的平均反应速率v(NO)2=___________,反应的平衡常数K=______(保留三位小数)
③该反应达到平衡后,为再提高反应速率同时提高NO2的转化率,可采取的措施有______(填编号)。
A.改用高效催化剂 B.升高温度
C.缩小容器的体积 D.增加CH4的浓度
(3)利用原电池反应可实现NO2的无害化,总反应为6NO2+8NH3===7N2+12H2O,电解质溶液为NaOH溶液,工作一段时间后,该电池正极区附近溶液pH___________(填“增大”“减小”或“不变”),负极的电极反应式为___________。
(4)氮的一种氢化物HN3,其水溶液酸性与醋酸相似,则NaN3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为___________;常温下将 a mol·L-1的HN3与b mol·L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(N3-),则该混合物溶液呈___________(填“酸”“碱”或“中”)性,溶液中c(HN3)=___________ mol·L-1。
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氮的化合物应用广泛,但氮氧化物是重要的空气污染物,应降低其排放。
(1)用CO2和NH3可合成氮肥尿素[CO(NH2)2]
已知:①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4 (s) △H=-151.5 kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+120.5 kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ·mol-1
用CO2和NH3合成尿素(副产物是液态水)的热化学方程式为______________________
(2)工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H,在温度为T1和T2时,分别将0.40molCH4和0.9molNO2充入体积为1L的密闭容器中,n(CH4)随反应时间的变化如图所示:
①根据图判断该反应的△H______0(填“>”、“<”或“=”)。
②温度为T1时,0~10min内NO2的平均反应速率v(NO2)=__________,反应的平衡常数K=_________ 。
③该反应达到平衡后,为在提高反应速率同时提高NO2的转化率,可采取的措施有______(填标号)。
A.改用高效催化剂 B.增加CH4的浓度 C.缩小容器的体积 D.升高温度
(3)利用原电池反应可实现NO2的无害化,总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O,电解质溶液为HCl溶液,工作一段时间后,负极的电极反应式为________________。
(4)氮的一种氢化物HN3,其水溶液酸性与醋酸相似,则NaN3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________;常温下,将amol/L的Ba(OH) 2 与bmol/L的HN3溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(N3-),则该溶液中c(HN3)=_________ mol/L。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
尿素(H2NCONH2)是有机态氮肥,在农业生产中有着非常重要的作用。
(1)工业上合成尿素的反应分两步进行:
第一步:2NH3(l)+CO2H2NCOONH4(氨基甲酸铵)(l) △H1
第二步:H2NCOONH4 (l) H2O+ H2NCONH2(l) △H2
某化学学习小组模拟工业上合成尿素的条件,在体积为1 L的密闭容器中投入4 mol NH3和1 mol CO2,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图I所示。
已知总反应的快慢是由较慢的一步反应决定的。则合成尿素总反应的快慢由第______步反应决定, 总反应进行到______min时到达平衡。
②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图II所示,则ΔH2______0(填“>”、“<”或“=”。)
(2)该小组将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变, 固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度/℃ | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
平衡总压强/Kpa | 5.7 | 8.3 | 12.0 | 17.1 | 24.0 |
平衡气体总浓度/10-3mol/L | 2.4 | 3.4 | 4.8 | 6.8 | 9.4 |
①可以判断该分解反应已经达到化学平衡状态的标志是____________。
A.2V(NH3)=V(CO2) B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据,计算25.0°C时该分解反应的平衡常数为______(保留小数点后一位)。
(3)已知:
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+180.6KJ/mol
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H2=-92.4KJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.6KJ/mol
则4NO(g)+4NH3(g) +O2(g)= 4N2(g)+6 H2O(g)的△H=___kJ • mol-1。
(4)尿素燃料电池的结构如图所示。其工作时 负极电极反应式可表示为______。
高二化学填空题极难题查看答案及解析
氨、尿素[CO(NH2)2]都是氮的重要化合物,在工农业生产中应用广泛。
(1)已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1
①取1molN2(g)和3molH2(g)放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量___92.2kJ(填“>”、“=”或“<”),原因是_______________。
②使用催化剂,该反应△H_____(填“变大”“变小”或“不变”)。
③已知:分别破坏1molN≡N键、1molH-H键需要吸收的能量为:946kJ、436kJ,则破坏1molN-H键需要吸收的能量为_____kJ.
(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[CO(NH2)2]。已知:
Ⅰ.2NH3(g)+CO2(g)==NH2CO2NH4(s)△H=﹣159.5kJ/mol
Ⅱ.NH2CO2NH4(s)==CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=+116.5kJ/mol
Ⅲ.H2O(l)==H2O(g)△H=+44.0kJ/mol
①写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式_______________________。
②化学家正在研究尿素动力燃料电池。用这种电池直接去除城市废水中的尿素,既能产生净化的水,又能发电,尿素燃料电池结构如图所示:
回答下列问题:
电池中的负极为_____(填“甲”或“乙”),甲的电极反应式为_____________,
电池工作时,理论上每净化1mol尿素,消耗O2的体积(标准状况下)约为_____L。
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氨、尿素[CO(NH2)2]都是氮的重要化合物,在工农业生产中应用广泛。
(1)已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1
①取1molN2(g)和3molH2(g)放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量____92.2kJ(填“>”、“=”或“<”),原因是_______________。
②使用催化剂,该反应△H_____(填“变大”“变小”或“不变”)。
③已知:分别破坏1molN≡N键、1molH-H键需要吸收的能量为:946kJ、436kJ,则破坏1molN-H键需要吸收的能量为_____。
④当容积一定时,能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_______________
a.容器中总压强不变 b.混合气体中c(CO)不变 c.v正(H2)=v逆(N2)
d.c(H2)=c(NH3) e. 混合气体密度不再变化 f.颜色不再变化
g. 混合气体平均相对分子质量不再变化
(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[CO(NH2)2]。已知:
Ⅰ.2NH3(g)+CO2(g)==NH2CO2NH4(s)△H=﹣159.5kJ/mol
Ⅱ.NH2CO2NH4(s)==CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=+116.5kJ/mol
Ⅲ.H2O(l)==H2O(g)△H=+44.0kJ/mol
①写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式_______________________。
②化学家正在研究尿素动力燃料电池。用这种电池直接去除城市废水中的尿素,既能产生净化的水,又能发电,尿素燃料电池结构如图所示,回答下列问题:
电池中的负极为_____(填“甲”或“乙”),乙的电极反应式为_____________,电池工作时,理论上每净化1mol尿素,消耗O2的体积(标准状况下)约为_____L。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
氨气在生产、生活和科研中应用十分广泛。
(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) △H=-159kJ·mol-1
NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+72kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-1
则反应2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=______kJ·mol-1
(2)某温度下,向容积为100 ml的密闭容器中通入4molNH3和2molCO2发生反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g),物质X的浓度变化曲线如下图所示。
①前5s内,v(H2O)=__________。
②该条件下的平衡常数K=_______。
(3)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入体积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程(0——15min)中NO的物质的量随时间的变化如图所示。
①平衡时若保持温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8mol,平衡将____(填“向左”“向右”或“不”)移动。
②图中a、b分别表示在一定温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是______(填“a”或“b”)。
③15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是____。
(4)垃圾渗滤液中含有大量的氨氮物质(用NH3表示)和氯化物,把垃圾渗滤液加入如图所示的电解池(电极为惰性材料)中进行电解除去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写出第二步反应的化学方程式_________。
②若垃圾渗滤液中氨氮物质的含量为1.7%,则理论上电解1t该污水,电路中转移的电子数为________。
高二化学简答题困难题查看答案及解析
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)以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s);ΔH=-159.47kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=akJ/mol
③2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=-86.98kJ/mol
则a为_____________。
(2)反应2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(g)在合成塔中进行。下图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]和水碳比[n(H2O)/n(CO2)]投料时二氧化碳转化率的情况。
图1 图2 图3
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为:
A.0.6~0.7 B.1~1.1 C.1.5~1.61
生产中应选用水碳比的数值为_____________(选填序号)。
②生产中氨碳比宜控制在4.0左右,而不是4.5的原因可能是_____________。
(3)尿素可用于湿法烟气脱氮工艺,其反应原理为:
NO+NO2+H2O=2HNO2
2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。
①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V(NO)∶V(NO2)=5∶1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气)∶V(NO)=________(空气中氧气的体积含量大约为20%)。
②图2是尿素含量对脱氮效率的影响,从经济因素上考虑,一般选择尿素浓度约为________%。
(4)图3表示使用新型电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量,同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式_____________。生产中可分离出的物质A的化学式为_____________。
高二化学填空题极难题查看答案及解析
Ⅰ.尿素[CO(NH2)2]是一种非常重要的高效氮肥,工业上以NH3、CO2为原料生产尿素,该反应实际为两步反应:
第一步:2NH3(g)+CO2(g)===H2NCOONH4(s) ΔH=-272kJ·mol-1
第二步:H2NCOONH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+138kJ·mol-1
(1)写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式:_________________________
(2)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示:
已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第_________步反应决定,总反应进行到_________min时到达平衡。
(3)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制纯净氢气的过程中同时产生氮气。电解时,阳极的电极反应式为________________________________。
Ⅱ.用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s ) N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1 mol NO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)_______Kc(B) (填 “﹥”、“<”或“﹦”)。
②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=______(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
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