科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
⑴目前合成氨的技术原理为:
该反应的能量变化如图所示。
①在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是: 。(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②将一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密闭容器中,在500℃、2×107Pa下达到平衡,测得N2为0.1 mol,H2为0.3 mol,NH3为0.1 mol。该条件下H2的转化率为 。
③欲提高②容器中H2的转化率,下列措施可行的是 。
A.向容器中按原比例再充入原料气 |
B.向容器中再充入惰性气体 |
C.改变反应的催化剂 |
D.液化生成物分离出氨 |
⑵1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传导H+),从而实现了高转化率的电解法合成氨。其实验装置如图所示。阴极的电极反应式为 。
⑶根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生下列反应:
进一步研究NH3生成量与温度关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下:
T/K |
303 |
313 |
323 |
NH3生成量/(10-6mol) |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
①此合成反应的a_ 0。(填“大于”、“小于”或“等于”)
②已知
⑷ NH4Cl溶液呈酸性,这是由于NH水解的缘故。则NH4Cl在重水(D2O)中水解的离子方程式是 。
有 A、B、C三种短周期元素。A-离子的电子层结构和氖原子相同;短周期元素中B的金属性最强;C的原子核内质子数是B的次外层电子数的2倍。试推断:
⑴.这三种元素分别是:A______、B______、C______;(用元素符号表示)
⑵. A的氢化物分子的电子式是__________;
⑶.C元素的最高价氧化物与足量NaOH溶液反应的离子方程式为___________。
某化合物XY2中,各离子的电子层结构相同,且核外电子总数为54。则XY2的化学式为___________,电子式为_____________。
在一定条件下,向体积为2 L的容器中加入2 mol O2和3 mol SO2进行可逆反应:
2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g),2 min后测得O2的物质的量为1.6 mol,则:
(1)2 min内,SO2的物质的量减少了,SO3的物质的量增加了;
(2)若用O2的浓度变化来表示该反应的反应速率,则V(O2)=;
(3)若用SO3的浓度变化来表示该反应的反应速率,则V(SO3)=。
有A、B、C、D、E五种金属元素,在相同的条件下,B的最高价氧化物对应的水化物的碱性比A的最高价氧化物对应的水化物的碱性强,A、B都可以从盐溶液中置换出C;D与冷水剧烈反应并放出氢气,A、B、C、E四种金属分别投入到盐酸中,只有E不放出氢气,则这五种金属元素的金属性由强到弱的顺序为
向一定体积的密闭器中加入2 mol A、0.6 mo1 C和一定量的B三种气体.一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图(Ⅰ)所示,其中t0~t1阶段c(B)未画出.图(Ⅱ)为t2时刻后改变反应条件,化学反应速率随时间变化的情况,四个阶段改变的条件均不相同,每个阶段只改变浓度、温度、压强、催化剂中的一个条件,其中t3~t4阶段为使用催化剂.
请回答下列问题:
(1)若t1=15 min,则t0~t1阶段以C物质的浓度变化表示反应速率为。
(2) t4~t5阶段改变的条件为,B的起始物质的量浓度为,各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示:
t1~t2 |
t2~t3 |
t3~t4 |
t4~t5 |
t5~t6 |
K1 |
K2 |
K3 |
K4 |
K5 |
则K1=(保留两位小数),
K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为(用“>”、“<”或“=”连接).
(3) t5~t6阶段保持容器内温度不变,若A的物质的量共变化了0.01 mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ,写出此温度下该反应的热化学方程式
。
(4)在相同条件下,若起始时容器中加入a mol A、b mol B和c mol C,要达到t1时刻同样的平衡,a、b、c要满足的条件为.