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 。
对于混合物的分离或提纯,常采用的方法有:①过滤、②蒸发、③蒸馏、④萃取、⑤加热分解等。下列各组混和物的分离或提纯应采用什么方法?(填序号)
(1)提取碘水中的碘 ___________
(2)除去食盐溶液中的水 ___________
(3)淡化海水
(4)KCl中含有KClO3
I.小苏打是某种治疗胃酸过多的胃药的主要成分,请写出该反应的离子方程式:。
II.氨气通入水中可制得氨水,氨水能使无色的酚酞变红。请写出实验室制取氨气的化学方程式:,
检验氨气的一种化学方法是:。
III.火药是中国的“四大发明”之一,黑火药在发生爆炸时,发生如下的反应:2KNO3+C+S=K2S+2NO2↑+CO2↑。其中氧化剂是;还原剂是。
用一定量的废铜制取胆矾有两种方法:第一种是取铜与浓H2SO4直接反应,化学反应方程式是;第二种是先将铜在空气中加热使之生成CuO,再与稀H2SO4反应。其中第种方法好,原因是。
(8分)用下面的原子或离子结构示意图的编号(A、B、C、D)填空:
(1)核外电子层排布相同的是__________和___________;
(2)属于同种元素的是__________和__________;
(3)属于金属元素的是____________________;
(4)写出D参加化学反应后所得离子的结构示意图_______。
(16分,每空2分)
Ⅰ.某课外活动小组为了检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生的SO2和CO2气体,设计了如图所示实验装置,a、b、c为止水夹,B是用于储气的气囊,D中放有用I2和淀粉的蓝色溶液浸湿的脱脂棉。
请回答下列问题
(1)对于易燃、易爆、有毒的化学物质,往往会在其包装上面贴上危险警告标签。浓硫酸的危险警告标签是
(2)装置A中发生反应的化学方程式为___________________________________。
(3)此实验成败的关键在于控制反应产生气体的速率不能过快,因此设计了虚框部分的装置,则正确的操作顺序是_________________(用操作编号填写)
①向A装置中加入浓硫酸,加热,使A中产生的气体进入气囊B,当气囊中充入一定量气体时,停止加热;
②待装置A冷却,且气囊B的体积不再变化后,关闭止水夹a,打开止水夹b,慢慢挤压气囊,使气囊B中气体慢慢进入装置C中,待达到实验目的后,关闭止水夹b;
③打开止水夹a和c,关闭止水夹b;
(4)实验时,装置C中的现象为_______________________________________;
(5)当D中产生_________________现象时,可以说明使E中澄清石灰水变浑浊的是CO2,而不是SO2;
(6)若为检验浓硫酸与木炭在加热条件下生成的水蒸汽,可在装置___________________之间加上一个盛有无水CuSO4的硬质玻璃管。
Ⅱ.Cu与浓硫酸反应可得硫酸铜溶液。某学习小组将铜屑放入一定浓度的硫酸中,加热并不断鼓入空气也可得硫酸铜溶液,其反应原理为2Cu+O2+2H2SO4="=" 2CuSO4+2H2O。现欲将12.8g铜完全溶解,加蒸馏水后得200 mL溶液。计算:
(7)参加反应的氧气在标准状况下的体积是___________________L。
(8)所得硫酸铜溶液的物质的量浓度是__________________mol/L。