人教版选修2 第一单元 走进化学工业 作业 (1).doc

第一单元 走进化学工业一、单选题1.在科学史上每一次重大的发现都极大地推进了科学的发展。下列对化学史的描述正确的是（ ）a.侯德榜制的碱是naohb.卢瑟福提出原子有核模型c.道尔顿发现电子d.凯库勒的贡献在于确定了苯的分子式2.下列化学反应属于固氮作用的是（） a.n2 和 h2在一定条件下反应生成nh3b.no遇o2 转化为no2c.硝酸工厂用nh3 氧化制取nod.由nh3 制取碳酸铵3.化学无处不在，与化学有关的说法不正确的是（） a.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异b.可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气c.碘是人体必需微量元素，所以要多吃富含高碘酸的食物d.黑火药由硫磺、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成4.在化学学习中常可根据已知的实验事实，对某些物质的化学性质作出推测，请判断下列推测合理的是（） a.从红热的铜丝能在氯气中燃烧，推测红热的铁丝也能在氯气中燃烧b.从碘单质使淀粉试液变蓝，推测 i也能使淀粉试液变蓝c.从fe能从cuso4溶液中置换出cu，推测na也能从cuso4溶液中置换出cud.从二氧化碳通入ca（oh）2溶液能产生白色沉淀的事实，推测二氧化碳通入cacl2溶液也能产生白色沉淀5.物质发生化学变化时：（1）电子总数（2）原子总数（3）分子总数（4）物质的种类（5）物质的总质量（6）物质的总能量，反应前后肯定不会发生变化的是（） a.（1）（2）（3）（5）b.（1）（2）（5）c.（2）（5）（6）d.（1）（4）（5）（6）6.模拟侯氏制碱法原理，在cacl2浓溶液中通入nh3和co2可制得纳米级材料，装置见图示下列说法正确的是（）a.a通入适量的co2 ， b通入足量的nh3 ， 纳米材料为ca（hco3）2b.a通入足量的nh3 ， b通入适量的co2 ， 纳米材料为ca（hco3）2c.a通入适量的co2 ， b通入足量的nh3 ， 纳米材料为caco3d.a通入少量的nh3 ， b通入足量的co2 ， 纳米材料为caco37.如图是合成氨的简要流程示意图，沿x路线回去的物质是（）a.n2和h2b.催化剂c.nh3d.h28.在化学学习与研究中类推的思维方法有时会产生错误的结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验才能确定其正确与否下列几种类推结论中错误的是（）so2能与碱反应，则非金属氧化物都能与碱反应镁条在空气中燃烧生成的氧化物是mgo，则钠在空气中燃烧生成的氧化物也是na2oco2和sio2化学式相似，则co2与sio2的物理性质也相似ca（hco3）2的溶解度比caco3大，则nahco3的溶解度比na2co3大 a.b.c.d.9.我国化学家侯德榜根据nahco3溶解度比nacl、na2co3、nh4hco3、nh4cl都小的性质，运用co2+nh3+h2o+nacl=nahco3+nh4cl的反应原理制备纯碱如图是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图：气体a的饱和溶液a和食盐的饱和溶液悬浊液晶体纯碱，则下列叙述错误的是（） a.a气体是nh3 ， b气体是co2b.第步得到的晶体是发酵粉的主要成分c.第步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒d.第步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶10.根据相关化学原理，下列判断正确的是：（ ） a.若r 和m 的电子层结构相同，则原子序数： m rb.若r 和m 的电子层结构相同，则离子半径：m r c.若x是原子晶体，y是分子晶体，则熔点：yxd.若a22d-2ad2 ， 则氧化性：d-a11.大气中的so2是造成酸雨的主要污染物最新研究表明，n（ch3）42so4（s）能与so2进行如下可逆反应，使其可能成为绿色的so2吸收剂n（ch3）42so4（s）+so2（g）n（ch3）42s2o6（s）h0则用n（ch3）42so4（s）吸收so2的适宜条件为（） a.高温高压b.低温高压c.高温低压d.低温低压12.下列关于nh4cl的化学用语正确的是（ ） a.氯离子的结构示意图： b.其溶液呈酸性的原因：nh4cl + h2o nh3h2o +hclc.工业上“氮的固定”：nh3 + hcl = nh4cld.比较微粒半径：ncl-h二、填空题13.我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：（1）上述生产纯碱的方法称_，副产品的一种用途为_（2）沉淀池中发生的化学反应方程式是_（3）写出上述流程中x物质的分子式_（4）使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了_（填上述流程中的编号）的循环从沉淀池中取出沉淀的操作是_（5）为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加_ 14.氨气是中学化学中常见的气体，其用途广泛（1）实验室制取氨气的化学方程式是_（2）工业上氨气可以由氢气和氮气合成如图1该反应的热化学方程式是_随着温度的升高，该反应的化学平衡常数的变化趋势是_一定温度下，2l密闭容器中，5mol n2和5mol h2发生反应，达到平衡时，n2的转化率为20%，该温度下反应的平衡常数的数值是_（填字母）简述一种检查氨气是否泄露可采用的化学方法：_ （3）工业制硫酸的尾气中含较多的so2 ， 为防止污染空气，回收利用so2 ， 工业上常用氨水吸收法处理尾气当氨水中所含氨的物质的量为3mol，吸收标准状况下44.8l so2时，溶液中的溶质为_（nh4）2so3显碱性，用化学平衡原理解释_nh4hso3显酸性用氨水吸收so2 ， 当吸收液显中性时，溶液中离子浓度关系正确的是_（填字母）ac（nh4+）=2c（so32）+c（hso3）bc（nh4+）c（so32）c（h+）=c（oh）cc（nh4+）+c（h+）=c（so32）+c（hso3）+c（oh）（4）氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，下图是供氨水式燃料电池工作原理如图2：氨气燃料电池的电解质溶液最好选择_（填“酸性”、“碱性”或“中性”）溶液空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是_氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池的电极总反应是_，正极的电极反应方是_ 15.在容积固定且为2l的密闭容器中进行反应：n2（g）+3h2（g）=2nh3（g）h=92.4kj/mol，恒温条件下，体系中某两种物质的物质的量随时间关系图，回答下列问题：（1）图象中a、b、c、d四点，其中处于平衡状态的点有_（2）用h2表示15分钟内的反应速率为v（h2）=_达到平衡状态时，下列说法不正确的是_a2v（n2）正=v（nh3）逆b容器的总压强不再随时间而变化cn2、nh3的分子数之比保持1：2不变d混合气体的摩尔质量保持不变e充入少量he时平衡体系中h2的体积百分含量将会减小（3）25min时采用的措施是_；若从a点时刻改变某一条件，以实现达到d点时的状态，此时kb_kd（填“”、“”或“=”）（4）以n2、h2为电极反应物，以1l浓度均为0.05moll1的hclnh4cl混合液为电解质溶液的燃料电池，请写出电池工作时的正极反应式：_已知nh3h2o在常温下的电离平衡常数为k，n2h2燃料电池工作一段时间后溶液的ph=7，求电路中通过的电子的物质的量为_（用含k的代数式表示，假设nh3与h2o完全转化为nh3h2o且忽略溶液体积的变化）16.中科院大气研究所研究员张仁健课题组与同行合作，对北京地区pm2.5化学组成及来源的季节变化研究发现，北京pm2.5有6个重要来源，其中，汽车尾气和燃煤分别占4%、18%（如图1所示）（1）用于净化汽车尾气的反应为：2no（g）+2co（g）2co2（g）+n2（g）已知该反应在570k时的平衡常数为11059 ， 但反应速率极慢下列说法正确的是：_a装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有no或cob提高尾气净化效率的常用方法是升高温度c增大压强，上述平衡右移，故实际操作中可通过增压的方式提高其净化效率d提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂（2）co对人类生存环境的影响很大，co治理问题属于当今社会的热点问题镍与co反应的化学方程式为ni（s）+4co（g）ni（co）4（g），镍与co反应会造成镍催化剂中毒为防止镍催化剂中毒，工业上常用so2除去co，生成物为s和co2 已知相关反应过程的能量变化如图2所示：则用so2除去co的热化学方程式为_（3）nh3催化还原氮氧化物（scr）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术发生的化学反应是：2nh3（g）+no（g）+no2（g）2n2（g）+3h2o（g）h0为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是（任意填一种）_（4）利用clo2 氧化氮氧化物反应过程如下：反应的化学方程式是2no+clo2+h2ono2+hno3+2hcl，反应的离子方程式是_若有11.2l n2生成（标准状况），共消耗no_ g（5）化学在环境保护中起着十分重要的作用，电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染该方法可用h2将no3还原为n2 ， 25时，反应进行10min，溶液的ph由7变为12其原理如图3所示电源负极为_（填a或b），阴极反应式为_；若电解过程中转移了2mol电子，则质子交换膜左侧极室电解液的质量减少_克 三、实验探究题17.半水煤气是工业合成氨的原料气，其主要成分是h2、co、co2、n2和h2o（g）半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料完成下列填空： （1）半水煤气含有少量硫化氢将半水煤气样品通入_溶液中（填写试剂名称），出现_，可以证明有硫化氢存在 （2）半水煤气在铜催化下实现co变换：co+h2o co2+h2 ， 若半水煤气中v（h2）：v（co）：v（n2）=38：28：22，经co变换后的气体中：v（h2）：v（n2）=_ （3）碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一已知：na2co3k2co320碱液最高浓度（mol/l）2.08.0碱的价格（元/kg）1.259.80若选择na2co3碱液作吸收液，其优点是_；缺点是_如果选择k2co3碱液作吸收液，用什么方法可以降低成本？_写出这种方法涉及的化学反应方程式_ （4）以下是测定半水煤气中h2以及co的体积分数的实验方案取一定体积（标准状况）的半水煤气，经过下列实验步骤测定其中h2以及co的体积分数选用合适的无机试剂分别填入、_、_、_、_方框中该实验方案中，步骤_（选填“”或“”）可以确定半水煤气中h2的体积分数 四、综合题18.工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生产纯碱请回答下列问题：（1）卢布兰法是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料，在高温下进行煅烧，再浸取，结晶而制得纯碱食盐和浓硫酸反应的化学方程式为_；硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为_（已知产物之一为cas）； （2）氨碱法的工艺如图1所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱图1中的中间产物c是_，d_（写化学式）；装置乙中发生反应的化学方程式为_； （3）联合制碱法对氨碱法的改进，其优点是_； （4）有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原料制碳酸钾请结合2图的溶解度（s）随温度变化曲线，分析说明是否可行？_ 19.现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：已知反应i为：nacl + co2 + nh3 + h2o = nahco3+ nh4cl （1）工业生产中，制备nh3的化学方程式是_。 （2）海水中含有大量的nacl，以及少量的ca2+、mg2+、so42等离子。 为得到纯净的饱和nacl溶液，进行了如下操作。请补全操作步骤：a向浓缩后的海水中加入过量的氢氧化钠溶液后，过滤；b向滤液中_，过滤；c向滤液中_，过滤；d向滤液中加入足量的稀盐酸；e加热煮沸一段时间，得到饱和nacl溶液。 步骤c中反应的离子方程式是_。 （3）反应ii的化学方程式是_。 （4）制得的纯碱中含有少量nacl。取5.5 g纯碱样品加入足量稀硫酸，得到标准状况下1120 ml co2。则样品中纯碱的质量分数是_%（保留1位小数）。 答案解析部分一、单选题1.【答案】b 【解析】【解答】a.侯氏制碱法为氯化钠和氨气、二氧化碳共同反应生成碳酸氢钠，加热后碳酸氢钠分解为碳酸钠，不是naoh，a错误；b.卢瑟福提出原子有核模型，b正确；c.汤姆生发现电子，c错误；d.凯库勒的贡献在于确定了苯的结构式，d错误；正确选项b。【分析】a、侯氏制碱法制得碱是纯碱即小苏打c、发现电子的是汤姆生d、凯库勒是确定凯库勒式即苯的结构式2.【答案】a 【解析】【解答】an2与h2在一定条件下反应生成nh3 ， 氮由单质转化为化合物，属于氮的固定，故a正确；bno遇o2转化为no2 ， 是氮元素不同化合物之间的转化，不属于氮的固定，故b错误；c硝酸工厂用nh3氧化制取no，是氮元素不同化合物之间的转化，不属于氮的固定，故c错误；d由nh3制取碳酸铵，是氮元素不同化合物之间的转化，不属于氮的固定，故d错误；故选a【分析】氮的固定是氮游离态的转化为化合态的过程，由单质转化为化合物都叫固氮，包括自然固氮和人工固氮3.【答案】c 【解析】【解答】a侯氏制碱法是将co2、nh3通入饱和nacl溶液中，发生以下反应：nh3+co2+h2o=nh4hco3；nh4hco3+nacl=nh4cl+nahco3，其中nahco3溶解度最小，故有nahco3的晶体析出，故a正确；b浓盐酸易挥发，与nh3结合生成nh4cl固体小颗粒，为白烟，故b正确；c碘是人体必需元素，补碘常在食盐中加入kio3固体而不是高碘酸，高碘酸为强酸性，具有强烈刺激性和腐蚀性，故c错误；d制备黑火药的原料为s、kno3、c，三者比例为1：2：3，故d正确故选c【分析】a侯氏制碱法是将co2、nh3通入饱和nacl溶液中，由于nahco3溶解度小于na2co3 ， 故nahco3在溶液中析出；b浓盐酸易挥发，与nh3结合生成nh4cl固体；c补碘常在食盐中加入kio3固体而不是高碘酸；d硫磺、硝石、木炭三种物质比例为1：2：34.【答案】a 【解析】【解答】a氯气具有强氧化性，因为铁的还原性比铜强，则红热的铁丝也能在氯气中燃烧，该推测合理，故a正确；b碘单质使淀粉试液变蓝是碘单质的特性，则碘离子不能使淀粉变蓝，该推测不合理，故b错误；cfe能从cuso4溶液中置换出cu，但是na与cuso4溶液反应生成的是氢氧化铜沉淀、硫酸钠和氢气，不会置换出cu，该推测不合理，故c错误；d二氧化碳能够与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀，但是氯化钙溶液不与二氧化碳气体反应，该推测不合理，故d错误；故选a【分析】a氯气具有强氧化性，且铁的活泼性大于cu；b淀粉遇到碘单质变蓝，是碘单质的特性，碘离子不具有该性质；c钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀、硫酸钠和氢气，不会生成铜；d二氧化碳不与氯化钙溶液反应5.【答案】b 【解析】【解答】根据质量守恒定律的内容：在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和再根据其意义：元素的种类、原子的数目、原子的种类在反应前后不变由此可知：a分子数目在化学反应前后可能有变化，故a错误；b电子总数、原子总数、物质的总质量在化学反应前后没有变化，故b正确；c化学反应总是伴随着能量的变化，故物质的总能量在化学反应前后肯定发生变化，故c错误；d物质的种类和物质的总能量在化学反应前后肯定发生变化，故d错误，故选b【分析】根据质量守恒定律的内容可知，在化学反应前后肯定没有发生变化的是：物质的总质量、元素的种类、原子的种类和原子的数目6.【答案】c 【解析】【解答】由于氨气极易溶于水，通入cacl2浓溶液时应防止倒吸，故应从b通入氨气、从a通入二氧化碳，由于通入氨气足量，再通入二氧化碳时得到（nh4）2co3 ， 碳酸铵再与氯化钙反应得到碳酸钙，整个过程为：ca 2+co2+2nh3+h2ocaco3+2nh4+ ， 即制得纳米材料为caco3 ， 故选c【分析】由于氨气极易溶于水，通入cacl2浓溶液时应防止倒吸，故应从b通入氨气、从a通入二氧化碳，由于通入氨气足量，再通入二氧化碳时得到（nh4）2co3 ， 碳酸铵再与氯化钙反应得到碳酸钙，即制得纳米材料为caco3 7.【答案】a 【解析】【解答】合成氨工业中，利用氨易液化，分离出n2、h2循环使用，可使平衡向正反应方向移动，则氨气的产率增大，所以沿x路线回去的物质是n2、h2；故选a【分析】根据合成氨工业中，利用氨易液化，分离出n2、h2循环使用，可使平衡向正反应方向移动，则氨气的产率增大8.【答案】c 【解析】【解答】co、no等非金属氧化物不能与碱反应，则非金属氧化物不一定都能与碱反应，故错误；钠在空气中燃烧生成的是na2o2 ， 故错误；常温下，co2是气体，熔沸点低，而sio2是固体，熔沸点高，故错误；常温下，向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体，有碳酸氢钠晶体析出，可知常温时溶解性：na2co3nahco3 ， 故错误；故选c【分析】co、no等非金属氧化物不能与碱反应；钠在空气中燃烧生成的是na2o2；co2是气体，熔沸点低，而sio2是固体，熔沸点高；向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体，有碳酸氢钠晶体析出9.【答案】d 【解析】【解答】a氨气易溶于水，二氧化碳能溶于水，依据侯德榜制碱的原理：向氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳气体析出碳酸氢钠，加热反应制备纯碱，所以气体a为氨气，b为二氧化碳，故a正确；b发酵粉是一种复合添加剂，主要用作面制品和膨化食品的生产发酵粉中含有许多物质，主要成分为碳酸氢钠和酒石酸，第步得到的晶体是碳酸氢钠，故b正确；c第步操作是过滤操操作，通过过滤得到碳酸氢钠晶体，所以需要的仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒，故c正确；d第步操作是将晶体碳酸氢钠直接加热分解得到碳酸钠固体，故d错误；故选d【分析】a依据侯德榜制碱的原理：向氨化的饱和食盐水中通入足量二氧化碳气体析出碳酸氢钠，加热分解碳酸氢钠来制备碳酸钠；b第步得到的晶体是碳酸氢钠，发酵粉的主要成分；c通过过滤操作得到碳酸氢钠晶体；d第步操作是将晶体碳酸氢钠直接加热分解得到碳酸钠固体10.【答案】a 【解析】【解答】a.若r2-和m+核外电子数都是10，r的原子序数是8、m的原子序数是11，则原子序数： m r，故a符合题意；b.若r2-和m+的电子层结构相同，原子序数： m r，所以离子半径： r2-m+ ， 故b不符合题意；c.离子晶体熔点大于分子晶体，故c不符合题意；d.若a22d-2ad2 ， 则还原性：d-a ， 故d不符合题意。故答案为：【分析】a、根据电子结构图分析；b、离子半径的比较：电子层数相同,则比较核电荷数,核电荷多,则半径小；c、离子晶体熔点较大；d、根据还原性：还原剂大于还原产物分析；11.【答案】b 【解析】【解答】正反应放热，则降低温度可使平衡向正向移动，反应为气体体积减小的反应，则增大压强有利于平衡向正向移动故选b【分析】吸收so2的适宜条件应有利于平衡向正向移动，结合正反应为放热的特点解答12.【答案】b 【解析】【解答】acl-的核电荷数为17，核外电子数为18，其结构示意图为 ，故a不符合题意；b、nh4cl溶液呈酸性的原因：nh4+h2onh3h2o+h+ ， 导致溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子的浓度，溶液呈酸性，故b符合题意；c. nh3 + hcl = nh4cl氮的化合物转化为氮的化合物，不属于“氮的固定”，故c不符合题意；d. 氯离子有3个电子层，半径大于n原子的半径，故d不符合题意；故答案为：b。【分析】本题考查化学用语。c、氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。二、填空题13.【答案】联合制碱法；做化肥；nh3+h2o+co2+nacl=nh4cl+nahco3；co2；循环；过滤；用硝酸酸化的硝酸银，观察产生白色沉淀 【解析】【解答】（1）目前工业制碱方法有二：氨碱法和联合制碱法题中方法由我国侯德榜所创，称为侯氏制碱法，也称为联合制碱法，反应方程式为nh3+h2o+co2+nacl=nh4cl+nahco3，得到一摩尔的碳酸氢钠同时得到一摩尔的氯化铵，故副产物为氯化铵，氯化铵可用来制作化肥，故答案为：联合制碱法，做化肥；（2）沉淀池中发生的化学反应为饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体，反应方程式为nh3+h2o+co2+nacl=nh4cl+nahco3，故答案为：nh3+h2o+co2+nacl=nh4cl+nahco3；（3）在联合制碱法中二氧化碳是反应的原料同时也是反应的副产物，可以循环利用，故答案为：co2；（4）循环是将未反应的氯化钠返回沉淀池中，从固液混合物中分离出固体的方法为过滤故答案为：循环，过滤；（5）检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠即检验是否含氯离子，可以用硝酸酸化的硝酸银，观察到若产生白色沉淀则说明有氯化钠存在，故答案为：用硝酸酸化的硝酸银，观察产生白色沉淀；【分析】根据联合制碱法的原料为氨气、二氧化碳和饱和氯化钠，反应式为nh3+h2o+co2+nacl=nh4cl+nahco3；主要的副产物为氯化铵，需要考虑氯化铵的回收利用，要提高原料的利用率，可以用循环使用的方法，检验氯离子的方法为用硝酸酸化的硝酸银来检验，若出现氯化银沉淀则说明有氯离子存在等知识点来解题14.【答案】2nh4cl+ca（oh）22nh3+cacl2+2h2o；n2（g）+3h2（g）2nh3（g）h=93.36 kj/mol；减小；0.5；将湿润的红色石蕊试纸接近容器，观察试纸是否变蓝，如果变蓝说明有氨气泄露（或蘸取浓盐酸接近容器，观察是否有白烟生成，如果有白烟生成说明管道泄露）；（nh4）2so3和nh4hso3；nh4+h2ohso3+oh ， so32水解程度大于nh4+ 的水解程度使溶液中c（oh）c（h+），溶液呈碱性；ab；碱性；co2；4nh3+3o2=2n2+6h2o；o2+4e+2h2o=4oh 【解析】【解答】（1）实验室用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气，反应方程式为：2nh4cl+ca（oh）22nh3+cacl2+2h2o，故答案为：2nh4cl+ca（oh）22nh3+cacl2+2h2o；（2）h=反应物键能和生成物键能和=945kj/mol+3436kj/mol6391.06kj/mol=93.36 kj/mol，所以，其热化学方程式为：n2（g）+3h2（g） 2nh3（g）h=93.36 kj/mol，故答案为：n2（g）+3h2（g）2nh3（g）h=93.36 kj/mol；计算可知反应是放热反应，升温，平衡逆向进行，平衡常数减小；故答案为：减小；一定温度下，2l密闭容器中，5mol n2和5mol h2发生反应，达到平衡时，n2的转化率为20%，依据化学平衡三段式列式计算 n2（g）+3h2（g）2nh3（g）起始量（mol/l） 2.5 2.5 0变化量（mol/l） 0.5 1.5 1.0平衡量（mol/l） 2.0 1.0 1.0平衡常数k=0.5该温度下反应的平衡常数的数值是0.5；故答案为：0.5；氨气和hcl反应产生白烟，并且显碱性，所以，检查氨气是否泄露可采用的化学方法有：将湿润的红色石蕊试纸接近容器，观察试纸是否变蓝，如果变蓝说明有氨气泄露（或蘸取浓盐酸接近容器，观察是否有白烟生成，如果有白烟生成说明管道泄露）；故答案为：将湿润的红色石蕊试纸接近容器，观察试纸是否变蓝，如果变蓝说明有氨气泄露（或蘸取浓盐酸接近容器，观察是否有白烟生成，如果有白烟生成说明管道泄露）；（3）氨的物质的量为3mol，吸收标准状况下44.8l so2时n原子3mol，s原子2mol，据原子守恒，在（nh4）2so3中，其原子个数比n：s=2：1，在中，nh4hso3 ， 其原子个数比n：s=1：1，所以，生成物有（nh4）2so3和nh4hso3 ， 故答案为：（nh4）2so3和nh4hso3；（nh4）2so3溶液中，铵根和亚硫酸根都会水解，（nh4）2so3显碱性说明，nh4+h2onh3h2o+h+so32+h2ohso3+oh ， so32水解程度大于nh4+ 的水解程度使溶液中c（oh）c（h+），溶液呈碱性，故答案为：nh4+h2onh3h2o+h+so32+h2ohso3+oh ， so32水解程度大于nh4+ 的水解程度使溶液中c（oh）c（h+），溶液呈碱性；据电荷守恒有：c（nh4+）+c（h+）=2c（so32）+c（hso3）+c（oh），溶液显中性，则，c（h+）=c（oh），故a正确，b正确，c错误，故选：ab；（4）氨气是碱性气体，所以电解液最好选择碱性的，故答案为：碱性；空气中的co2能和氨水反应，所以，滤去的气体是co2 ， 故答案为：co2；生成的无毒气体时n2 ， 据此书写化学方程式为：4nh3+3o2=2n2+6h2o，正极发生氧化反应，氧气在正极反应，注意时碱性环境，所以，正极的电极反应式为：o2+4e+2h2o=4oh ， 故答案为：4nh3+3o2=2n2+6h2o；o2+4e+2h2o=4oh 【分析】（1）实验室用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气；（2）先求出h，h=反应物键能和生成物键能和即可写出热化学方程式；反应是放热反应，升温平衡向吸热反应方向进行，平衡逆向进行；结合化学平衡三段式列式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算；利用氨气和hcl反应产生白烟，或者显碱性检查；（3）氨的物质的量为3mol，吸收标准状况下44.8l so2时n原子3mol，s原子2mol，据原子守恒，在（nh4）2so3中，其原子个数比n：s=2：1，在中，nh4hso3 ， 其原子个数比n：s=1：1，据此分析；利用盐的水解理论解释；利用电荷守恒原理解答；（4）氨气是碱性气体；空气中的co2能和氨水反应；生成的无毒气体时n2 ， 据此书写化学方程式；正极发生氧化反应，氧气在正极反应，注意时碱性环境15.【答案】bd；0.02mol/（lmin）；ce；分离出0.8mol氨气；=；n2+6e+8h+=2nh4+；3（0.05+）mol 【解析】【解答】（1）根据图象可知，在a、c两点，对应的物质的物质的量仍然发生变化，说明没有达到平衡状态，而b、d两点，对应的物质浓度不再变化，说明已经达到平衡状态，故答案为：bd；（2）根据图象可知，b所在的曲线达到平衡时物质的量变化为：1.2mol0.8mol=0.4mol，d所在的曲线达到平衡时浓度变化为：1.2mol1.0mol=0.2mol，二者的浓度变化之比为：0.2mol：0.4mol=1：2，化学计量数为1：2的为氮气和氨气，所以从0.8mol开始反应的曲线代表的是氨气的物质的量变化曲线，从1.2mol开始反应的曲线代表的是氮气的物质的量变化曲线，第一次达到平衡状态时，氮气的物质的量减小了0.2mol，则氢气的物质的量变化为：0.2mol3=0.6mol，用氢气表示15min内平均反应速率为：v（h2）=0.02mol/（lmin）；a2v（n2）正=v（nh3）逆：表示的是正逆反应速率，且正逆反应速率相等，说明达到了平衡状态，故a正确；b容器的总压强不再随时间而变化：达到平衡状态时，各组分的百分含量不再变化，所以气体的总物质的量不变，容器容积不变，所以容器的总压强不再随时间而变化，故b正确；cn2、nh3的分子数之比保持1：2不变：达到平衡状态时，氮气和氨气的分子数不再变化，但是不一定为1：2，故c错误；d混合气体的摩尔质量保持不变：达到平衡状态时，混合气体的总质量不变，气体的总物质的量不变，所以混合气体的摩尔质量保持不变，故d正确；e充入少量he时平衡体系中h2的体积百分含量将会减小：充入稀有气体，由于各组分的浓度不变，所以化学平衡不移动，各组分的含量不变，故e错误；故答案为：0.02mol/（lmin）；ce；（3）根据图象可知，25min时氨气的物质的量突然有1.2mol变为0.4mol，氨气减少了0.8mol，而此时氮气的物质的量不变，说明改变的条件是减小了0.8mol氨气；由于从平衡状态b到d，温度没有变化，则化学平衡常数不变，即：kb=kd ， 故答案为：分离出0.8mol氨气；=；（4）以n2、h2为电极反应物，以hclnh4cl为电解质溶液制取新型燃料电池，n2在正极发生还原反应生成nh4+ ， 电极反应式为：n2+6e+8h+=2nh4+；已知nh3h2o在常温下的电离平衡常数为k，n2h2燃料电池工作一段时间后溶液的ph=7，则溶液中c（oh）=c（h+）=107mol/l，根据电荷守恒可得：c（cl）=c（nh4+）=0.1mol/l，氨水的电离平衡常数为：k=，则溶液中氨水浓度为：c（nh3h2o）=mol/l，原电池工作中生成铵根离子和氨水总的物质的量为：（0.05mol/l+mol/l）1l=（0.05+）mol，氮气的化合价为0，氨水和铵根离子中氮元素的化合价为3价，化合价降低了3价，则转移电子的物质的量为：=（0.05+）mol3=3（0.05+）mol，故答案为：n2+6e+8h+=2nh4+；3（0.05+）mol【分析】（1）当可逆反应中各组分浓度不再变化时，说明该反应处于化学平衡状态，据此结合图象进行判断；（2）物质的量变化与方程式中的化学计量数成正比，根据图象中达到平衡状态时物质的量变化找出二者化学计量数之比，然后判断两曲线分别代表的物质，再根据反应速率的表达式计算出15分钟内的反应速率为v（h2）；根据化学平衡状态的特征进行判断；（3）结构25min时氨气的物质的量有1.2mol变为0.4mol，而氮气的物质的量不变进行判断改变的条件；根据温度不变，化学平衡常数不变进行解答；（4）n2在正极发生还原反应生成nh4+ ， 以此书写电极反应式；根据溶液ph=7可知溶液中c（oh）=c（h+）=107mol/l，然后根据一水合氨的电离平衡常数计算出溶液中氨水的浓度，再计算出氮气反应生成氨气和铵根离子的物质的量，最后计算出转移的电子数16.【答案】d；so2（g）+2co（g）=s（s）+2co2（g）h=（2ba）kjmol1；增大nh3浓度（或减小压强、降低温度）；2 no2+4so32=n2+4so42；60；b；2no3+6h2o+10e=n2+12oh；18 【解析】【解答】（1）a该反应为可逆反应，不能完全转化，排出的气体中一定含有no或co，故a错误；b尾气温度已经很高，再升高温度，反应速率提高有限，且消耗更多能源，意义不大，故b错误；c、因平衡常数已经较大，增大压强虽然平衡正向移动，但对设备要求更高，不符合生成经济效益，故c错误；d、研制高效催化剂可提高反应速率，解决反应极慢的问题，有利于尾气的转化，故d正确；故答案为：d；（2）图1：s（s）+o2（g）=so2（g）h1=akj/mol图2co（g）+o2（g）=co2（g）h2=bkj/mol；依据盖斯定律2得到：so2（g）+2co（g）=s（s）+co2（g）h=2h2h1=（2ba）kj/mol，故答案为：so2（g）+2co（g）=s（s）+2co2（g）h=（2ba）kjmol1；（3）使化学平衡向正反应方向移动可以提高氮氧化物的转化率，增加反应物浓度平衡正向移动，所以可以采取增大nh3浓度的措施，由于此反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，此反应正反应方向为气体体积增大的方向，减小压强平衡正向移动，故答案为：增大nh3浓度（或减小压强、降低温度）；（4）二氧化氮具有氧化性，能氧化na2so3生成na2so4 ， 本身被还原成氮气，方程式为2no2+4na2so3n2+4na2so4 ， 由2no+clo2+h2ono2+hno3+2hcl，2no2+4na2so3n2+4na2so4得： 4non2304g 22.4l60g 11.2l所以共消耗no60g，故答案为：2 no2+4so32=n2+4so42； 60；（5）由图示知在agpt电极上no3发生还原反应，因此agpt电极为阴极，则b为负极，a为电源正极；在阴极反应是no3得电子发生还原反应生成n2 ， 利用电荷守恒与原子守恒知有h2o参与反应且有水生成，所以阴极上发生的电极反应式为：2no3+6h2o+10e=n2+12oh ， 若电解过程中转移了2mol电子，阳极（阳极反应为h2o失电子氧化为o2和h+），电极方程式为2h2o4e4h+o2，消耗1mol水，质量为18g，电解液的质量减少18g，故答案为：b；2no3+6h2o+10e=n2+12oh；18【分析】（1）a反应是可逆反应，不能进行彻底；b尾气温度已经很高，再升高温度的意义不大；c从平衡常数分析反应进行程度，净化设备经济效益分析；d提高净化速率的最好方法是使用高效催化剂；（2）依据图象书写热化学方程式，根据盖斯定律计算得到；（3）使化学平衡向正反应方向移动可以提高氮氧化物的转化率；（4）根据二氧化氮具有氧化性，能氧化na2so3生成na2so4 ， 本身被还原成氮气；通过化学方程式建立关系式然后计算；（5）由n2o4制取n2o5需要是去电子，所以n2o5在阳极区生成，pt甲为阳极，结合电极方程式计算三、实验探究题17.【答案】（1）硝酸铅（或硫酸铜）；黑色沉淀（2）3：1（3）价廉；吸收co2能力差；碱液循环使用；2khco3k2co3+co2+h2o（4）；浓硫酸；浓硫酸；iv 【解析】【解答】（1）将水煤气通入硝酸铅（或硫酸铜）溶液中，出现黑色沉淀，证明含有硫化氢，故答案为：硝酸铅（或硫酸铜）；黑色沉淀；（2）若半水煤气中v（h2）：v（co）：v（n2）=38：28：22，反应中氮气体积不变，根据方程式：co+h2o co2+h2 ， 可知经co变换后的气体中v（h2）：v（n2）=（38+28）：22=3：1，故答案为：3：1；（3）碳酸钠比碳酸钾价格便宜，但碳酸钠溶液浓度比碳酸钾小，吸收二氧化碳的能力差；碳酸钾吸收二氧化碳生成碳酸氢钾，加热碳酸氢钾可以得到碳酸钾，再循环利用，故答案为：价廉；吸收co2能力差；碱液循环使用；2khco3k2co3+co2+h2o；（4）半水煤气中含有二氧化碳，首先利用碱液除去二氧化碳，干燥后再通过氧化铜反应，利用浓硫酸吸收产生的水蒸气，利用碱液吸收产生的二氧化碳，进而计算体积分数 ，故答案为： ；氢气还原氧化铜生成水蒸气，浓硫酸吸收水蒸气，故步骤iv可以确定半水煤气中h2的体积分数，故答案为：iv【分析】（1）可以利用硫化氢与硝酸铅或硫酸铜等反应进行检验；（2）反应中氮气条件不变，根据方程式计算生成氢气的体积，进而计算co变换后的气体中氢气与氮气体积之比；（3）碳酸钠比碳酸钾便宜，但碳酸钠溶液浓度比碳酸钾小，吸收二氧化碳的能力差；碳酸钾吸收二氧化碳生成碳酸氢钾，加热碳酸氢钾可以得到碳酸钾，再循环利用；（4）半水煤气中含有二氧化碳，首先利用碱液除去二氧化碳，干燥后再通过氧化铜反应，利用浓硫酸吸收产生的水蒸气，利用碱液吸收产生的二氧化碳，进而计算体积分数；氢气还原氧化铜生成水蒸气，浓硫酸吸收水蒸气本题考查物质含量测定、气体检验、物质的分离提纯等，注意渗透实验中经济性，是对学生综合能力的考查四、综合题18.【答案】（1）nacl+h2so4（浓）nahso4+hcl或2nacl+h2so4（浓） na2so4+2hcl；na2so4+4c+caco3cas+na2co3+4co或na2so4+2c+caco3cas+na2co3+2co2（2）ca（oh）2；nh3；nh3+co2+nacl+h2o=nahco3+nh4cl（3）提高食盐利用率、副产物氯化铵可用作化肥、可利用合成氨的产物co2（4）不可行； 因为khco3的溶解度较大，且在常温下与kcl溶解度相差小，当温度高于40时，由图象可知，降温结晶时会析出较多的kcl，无法大量析出碳酸氢钾 【解析】【解答】（1）利用高沸点酸制备挥发性酸，且hcl极易溶于水，故利用直接使用98%浓硫酸和氯化钠制取氯化氢，反应为：nacl+h2so4（浓）nahso4+hcl或2nacl+h2so4（浓） na2so4+2hcl，故答案为：nacl+h2so4（浓）nahso4+hcl或2nacl+h2so4（浓） na2so4+2hcl；由题目信息可知，硫