氨是氮循环中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
(1)已知:H—H键能为436kJ·mol—1,
键能为945kJ· mol—1,N—H键能为391kJ·mol—1。写出合成氨反应的热化学方程式:
I.铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及其合金在生产生活中的应用十分广泛。
(1)金属铝的生产是以Al2O3为原料,与冰晶石(Na3A1F6)在熔融状态下进行电解,其阴极电极反应式为,其电极均由石墨材料做成,则电解时不断消耗的电极是(填“阴极”或“阳极”),冰晶石的作用为。
(2)铝电池性能优越,A1-Ag2O电池可用作水下动力电源,化学反应为2Al+3Ag2O+2NaOH=2NaAlO2+6Ag+H2O,则负极的电极反应式为,正极附近溶液的pH(填“变大”“不变”或“变小”)。
已知:①2Al(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(s)△H1=-1390 .8kJ/mol
②4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H2=-3339.6kJ/mol
③2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H3=-221.0kJ/mol
Al2O3(s)+ 3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(s)+3CO(g)的△H=。
Ⅱ.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)下图是在一定温度和压强下N2和H2反应生成1 mol NH3过程中的能量变化示意图,请写出合成氨的热化学反应方程式:(ΔH的数值用含字母a、b的代数式表示)。
(2)工业合成氨的反应为在一定温度下,
将一定量的N2和H2通入到体积为1 L的密闭容器中,反应达到平衡后,改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是。
A.增大压强 | B.增大反应物的浓度 | C.使用催化剂 | D.降低温度 |
Ⅲ.铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题。
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,有3 m01FeS2参加反应,转移mol电子。
(2)氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”,写出SO2通入氯化铁溶液中反应的离子方程式:。
Ⅳ.锰及其化合物应用越来越广泛,MnO2是一种重要的无机功能材料,制备Mn02的方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液,阳极的电极反应式为。现以铅蓄电池为电源电解酸化的MnS04溶液,如图所示,铅蓄电池的总反应方程式为,当蓄电池中有4 mol H+被消耗时,则电路中通过的电子的物质的量为,MnO2的理论产量为g。
A、B、C、D是按原子序数由小到大排列的第二、三周期元素的单质。B、E均为组成空气的成分。F的焰色反应呈黄色。在G中,非金属元素与金属元素的原子个数比为1∶2。在一定条件下,各物质之间的相互转化关系如下图(图中部分产物未列出):
请填写下列空白:
(1)A是,G是。(用化学式填写)
(2)H与盐酸反应生成E的化学方程式是。
(3)E与F反应的化学方程式是。
(4)F与G的水溶液的反应生成I和D的离子方程式是。
(5)向H溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,但该反应中没有放出E气体,则该反应的离子方程式。
(6)将2.5 g H、I和碳酸氢钠的固体混合物完全溶解于水,制成稀溶液,然后向该溶液中逐滴加入1mol·L-1的盐酸,所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如下图所示:则物质I的物质的量为_______________mol。
某小组同学欲探究NH3催化氧化反应,按下图装置进行实验。
A、B装置可选药品:浓氨水、H2O2、蒸馏水、NaOH固体、MnO2
(1)NH3催化氧化的化学方程式是。
(2)装置B中产生气体的原因有(结合化学用语解释)。
(3)甲乙两同学分别按上述装置进行实验。一段时间后,装置G中溶液都变成蓝色。
①甲观察到装置F中有红棕色气体,生成红棕色气体的化学方程式是。
②乙观察到装置F中只有白烟生成,白烟的成分是(写化学式)。
③用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因:。
(4)为帮助乙实现在装置F中也观察到红棕色气体,可在原实验的基础上进行改进。甲认为可调节K1和K2控制A、B装置中的产气量,应(填“增加”或“减少”)装置A中的产气量,或(填“增加”或“减少”)装置B中的产气量。
(5)为实现该反应,也可用下图所示的装置替换上述装置中虚线框部分,化合物X为。NH4HCO3的作用是。
以黄铁矿为原料制硫酸产生的废渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。现以此废渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下。此浓度时,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见右表。
(1)酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式是。
(2)还原过程中加入FeS2是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为SO42-,写出离子方程式:。
(3)氧化过程中通入空气和加入NaOH是为了将溶液中的铁元素充分转化为沉淀而析出,写出总反应的离子方程式:。
(4)为了确保铁红的质量,氧化过程需要调节溶液pH的范围为≤pH<。
(5)若NaOH加入过量,所的铁红产品中有其它杂质,但可能无Al2O3,其原因是(用离子方程式表示):。
有一透明溶液,已知其中可能含有Mg2+、Cu2+、Fe2+、Al3+、NH4+、K+、Cl-、
HCO3-、SO42-。当加入一种淡黄色粉末状固体物质时,有刺激性气味的混和气体放出,同时生成白色沉淀。当加入0.4mol淡黄色粉末时,共收集到0.3mol混和气体,且此时生成的沉淀最多。此后继续加入淡黄色粉末时,沉淀量逐渐减少,至加入0.45mol粉末后,沉淀量由0.3mol减少至0.2mol,再加入粉末后,沉淀就不再减少。由此实验现象及数据判断:
(1)淡黄色粉末的名称为;
(2)溶液中肯定有离子,肯定没有离子,可能有________离子;
(3)写出下列反应方程式
①淡黄色粉末与水反应;
②产生刺激性气味气体的离子方程式;
③加入淡黄色粉末的物质的量由0.4mol至0.45mol时,沉淀部分消失,反应的离子方程式为;
(4)溶液中阳离子的物质的量之比为(H+及没有确定的离子除外)。