(15分)合成氨工厂常通过测定反应前后混合气体的密度来确定氮的转化率。某工厂测得合成塔中N2、H2混合气体的密度为0.553 6 g·L-1(标准状况),从合成塔中出来的混合气体在相同条件下的密度为0.693 g·L-1 (标准状况)。求该合成氨厂N2的转化率。
(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1
若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为 (阿伏伽德罗常数用NA表示),放出的热量为 kJ。
(2)已知:C3H8(g ) ==== CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)△H1=156.6kJ·mol-1
CH3CH=CH2(g) ==== CH4(g)+HC≡CH(g)△H2=32.4kJ·mol-1
则相同条件下,反应C3H8(g)====CH3CH=CH2 (g)+H2(g)的△H=kJ·mol-1。
(3)甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。部分物质的燃烧热数据如右表:已知1molH2O(g)转变为1molH2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式。
物质 |
燃烧热(kJ·mol-1) |
H2(g) |
-285.8 |
CO(g) |
-283.0 |
CH4(g) |
-890.3 |
(4)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式。
将V mL NO和NO2的混合气体通过水吸收后,得到a mL无色气体A。将此无色气体A与等体积的O2混合,通过水充分吸收后,得到5 mL无色气体B,试回答:
(1)A气体是,B气体是。(填化学式)
(2)A气体的体积mL。
(3)V的取值范围是。
某有机物含有C、H、O三种元素,其蒸气密度是相同条件下H2密度的29倍,把1.16g该有机物在O2中充分燃烧,将生成物依次通过足量浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重1.08g,碱石灰增重2.64g,则
(1)该有机物的摩尔质量
(2)该有机物的分子式(写计算过程)
(3)红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子是有一个羟基,无甲基的链状结构,请写出其结构简式。
将5.60g铁投入200mL某浓度的盐酸中,铁和盐酸刚好完全反应。求:
(1)5.60g铁的物质的量
(2)反应中生成的H2在标准状况下的体积
(3)所用盐酸中HCl的物质的量浓度
将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生下列反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经反应5min后,测知D的浓度为0.5mol/L,A、B的物质的量浓度之比为3∶5,C的平均反应速率是0.1mol/(L·min),试计算:
(1)x的值?
(2)5min内B的平均反应速率?
(3)5min时A的物质的量浓度?