工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O(g)CO2+H2。t℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol·L-1。该温度下此反应的平衡常数K= (填计算结果)。
(2)合成培中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1 300℃(填“>”、“<”或“=”)。
T/℃ |
T1 |
300 |
T2 |
K |
1.00×107 |
2.45×105 |
1.88×103 |
(3) N2和H2在铁作催化剂作用下从145℃就开始反应,不同温度下NH3产率如图所示。温度高于900℃时,NH3产率下降的原因 。
(4)在上述流程图中,氧化炉中发生反应的化学方程式为 。
(5)硝酸厂的尾气含有氮的氧化物,如果不经处理直接排放将污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水,反应机理为:
CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H= -574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H= -1160kJ·mol-1
则甲烷直接将N02还原为N2的热化学方程式为: 。
(6)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式 ,科学家利用此原理,设计成氨气一氧气燃料电池,则通入氨气的电极是 (填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为 。
研究硫及其化合物对于工农业生产具有重要意义。
(1)图Ⅰ所示一个容积为4L的密闭容器,内有可移动的隔板。一定温度(T)下,左室加入2 mol SO3,右室加入2 mol SO2和1 mol O2,在少量催化剂存在下分别发生反应:
左室:
右室:
反应达到平衡时,右室反应过程和能量关系如图Ⅱ所示。
①ΔH2=_______(含a的数学式表示);反应的平衡常数K=_________L·mol-1。
②能说明两边反应一定达到平衡的是______________(填序号)。
A.隔板不再移动
B.左右两边SO2的物质的量相等
C.左右二室中SO2与O2物质的量之比都是2∶1
③达平衡时,左室反应吸收的热量为Q1kJ,右室反应吸收的热量为Q2kJ,则Q1、Q2满足的关系是_____________(填序号)。
A.Q1=Q2
B.Q1>Q2
C.Q1<Q2
(2)高温下,炽热的Cu2S与水蒸气反应生成金属铜、H2和SO2()。
①写出该反应的化学反应方程式_____________________________________________。
②若有1 mol Cu2S参与反应,则转移电子的物质的量是_________mol。
已知:下列反应是有机合成的重要成环反应。
化合物A可由化合物C合成,其流程为:
(1)A+B→W的反应类型是______________,物质H的名称是_________________。
(2)由C得到D需要经过两步反应,其反应过程中需要的试剂依次是___________。
(3)写出D→E的化学方程式______________________________________________。
(4)物质X是G的同分异构体,请写出符合下列条件的X的结构简式________________。(任写一种)
①苯环上有三个取代基 ②1 mol X与足量银氨溶液反应能生成4 molAg
铜及其合金是人类最早使用的金属材料。
(1)写出铜原子价电子层的电子排布式____________;与铜同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素有_______________(填元素符号)。
(2)波尔多液是一种保护性杀菌剂。胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料,其结构示意图可简单表示如右图:
①胆矾的化学式用配合物的形式表示为_______。
②胆矾中含有的作用力除极性共价键、配位键外还有__________。
③胆矾晶体中杂化轨道类型是sp3的原子是_____________。
(3)赤铜矿的晶胞结构如图所示,铜原子的配位数为_________。
科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
(1)工业上用Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4,反应的离子方程式为___________________;实验室中,Na2S溶液长期放置有硫析出,原因为___________________(用离子方程式表示)。
(2)下图是大型蓄电系统的示意图。左右两侧为电解质储罐,中央为电池,反应原理为:,电解质通过泵在储罐和电池间循环;离子选择性膜只允许钠离子通过。
当蓄电池放电时,电池中Na+的移动方向是_________(填“a→b”或“b→a”),电极a的电极反应式为_______________;当蓄电池处于充电状态时,电极b的电极反应式为___________。用该电池做电源,采用惰性电极电解200 mL 1 mol·L-1的AgNO3溶液,当阴极质量增加2.16 g时,电解后溶液的pH为_________(不考虑溶液体积变化)。
(3)工业上,用Na2SO3溶液作为吸收液可吸收烟气中的SO2,吸收SO2过程中,溶液pH与关系如下表:
![]() |
91∶9 |
1∶1 |
9∶91 |
pH(25℃) |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
①由上表判断,NaHSO3溶液显________性,用平衡原理解释:__________________。
②当溶液呈中性时,溶液中离子浓度的大小关系为_____________________________。
碳、氮、氧是地球上丰富的元素。
(1)C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)_________。
(2)前四周期元素中,基态原子未成对电子数与氮相同的元素有_________种。
(3)试判断NH3溶于水后,形成NH3·H2O的合理结构:_______(填字母代号),推理依据是____ ___________。
(4)H2O分子与H+结合的过程中未发生改变的是_________(填序号)。
a.微粒的空间构型 b.O原子的杂化方式 c.H—O—H的键角
(5)C60晶体(其结构模型如图)中每个C60分子周围与它距离最近且等距离的C60分子有__________个。