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。反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0
①下列措施可以提高H2的转化率是(填选项序号) 。
a.选择适当的催化剂 b.增大压强
c.及时分离生成的NH3 d.升高温度
②一定温度下,在密闭容器中充入1molN2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a1= ;
若容器压强恒定,达到平衡状态时,N2的转化率为a2,则a2 a1(填“>”、“<”或“=”)。
(2)以氨气、空气为主要原料制硝酸。
①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是 。
②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g):△H>0
该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如右图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号) 。
a.在t1~t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态;
b.在t2时,采取的措施可以是升高温度;
c.在t3~t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态;
d.在t5时,容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值。(3)硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。
①催化还原法:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g):△H=-483.6kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g):△H=+67.7kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是 。
②碱液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。
若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.1mol,则反应的离子方程式是 。
(16分)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍关注
⑴目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=___________mol/(L·min)。氢气的转化率为。
②下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________。
A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离 D.再充入1mol CO2和3mol H2
⑵工业上也可以用CO和H2合成甲醇,反应原理为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-128.8kJ/mol,在温度不变的情况下,若在增大容器体积的
同时不断充入氢气,使H2的浓度保持不变,则平衡;
A.向正反应方向移动 B.向逆反应方向移动
C.不移动 D.无法判断
作出此判断的理由是。
Ⅰ.用碳棒作电极,电解下列水溶液:①Na2SO4溶液②AgNO3溶液③KCl溶液④CuCl2溶液。通过相同电量时,阴极产生的气体物质的量相同的是(填序号)_________;通过相同电量时,产生的气体总物质的量由多到少的排列顺序是(填序号)__________。
Ⅱ.到目前为止,由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的最主要的能源。
(1)化学反应中放出的能量(焓变,△H)与反应物和生成物的键能(E)有关。
已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-185 KJ/mol
E(H-H)=436 KJ/mol, E(Cl-Cl)=247 KJ/mol,则E(H-Cl)=_____
(2)已知Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-25 KJ/mol
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47 KJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+19 KJ/mol
请写出CO还原FeO的热化学方程式:_________________________________。
(3)如图所示的装置:
该装置中Cu极为_____极;当铜片的质量变化了12.8g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为_______L。
我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求:
PH |
6.5~8.5 |
Ca2+、Mg2+总浓度 |
<0.0045mol/L |
细菌总数 |
<100个/mL |
某综合实践活动小组到自来水厂参观,了解到源水处理成自来水的工艺流程示意图如下:
(1)源水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-等,加入CaO后发生若干个化学反应,请写出其中任意一个反应的离子方程式:_____________________________________
(2)加入絮凝剂可以除去其中的悬浮固体颗粒,该过程是____________________(填序号)
①只有物理过程,无化学过程
②只有化学过程,无物理过程
③既有物理过程,又有化学过程
(3)FeSO4·7H2O是常用的絮凝剂,加入后最终生成红褐色胶状沉淀,则这种沉淀是___________(填化学式)
(4)通入二氧化碳的目的是__________和___________。
(5)物质A的作用是_________,则A可以选择下列物质中的__________(填序号)
①ClO2②SO2③液氯④Ca(ClO2)2⑤浓硫酸
有机物A的相对分子质量为198.5,其结构简式如下(-R-表某种烷基),已知在光照条件下,A分子中的一个氢原子被氯原子取代时只得到一种产物,A在一定条件下还有下图所示的反应关系:
(1)A的分子式为;A的结构简式为。
(2)C→D的化学方程式为。
(3)写出E中所含官能团的名称;C→E的反应类型为。
A、B、C、D四种元素处于同一周期,在同族元素中,A的气态氢化物的沸点最高,B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的,C的电负性介于A、B之间,D与B相邻。
(1)C原子的价电子排布式为。
(2)A、B、C三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是(写元素符号)。
(3)B的单质分子中存在个键。
(4)D和B形成一种超硬、耐磨、耐高温的新型化合物,该化合物属于晶体,其硬度比金刚石(填“大”或“小”)。
(5)A的气态氢化物的沸点在同族中最高的原因是。