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 。
20.00mL一定物质的量浓度的盐酸X,用一定浓度的NaOH溶液Y滴定,滴定过程中溶液pH和所加NaOH溶液的体积的关系如图所示。(体积变化忽略不计)
(1)X、Y的物质的量浓度之比为
(2)盐酸的物质的量浓度为
下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实验 序号 |
金属质 量/g |
金属状态 |
C(H2SO4) /mol・L-1[[] |
V(H2SO4)/mL |
溶液温度/℃ |
金属消![]() |
|
反应前 |
反应后 |
||||||
1 |
0.10 |
丝 |
0.5 |
50 |
20 |
34 |
500 |
2 |
0.10 |
粉末 |
0.5 |
50 |
2![]() |
35 |
50 |
3 |
0.10 |
丝 |
0.7 |
50 |
20 |
36 |
![]() |
4 |
0.10 |
丝 |
0.8 |
50 |
20 |
35 |
200 |
5 |
0.10 |
粉末 |
0.8 |
50 |
20 |
36 |
25 |
6 |
0.10 |
丝 |
1.0 |
50 |
20 |
35 |
125 |
7 |
0.10 |
丝 |
1.0 |
50 |
35 |
50 |
50 |
8 |
0.10 |
丝 |
1.1 |
50 |
20 |
34 |
100 |
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验4和5表明:,反应速率越快;
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有(填实验序号);
(3)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因: _________
已知在25℃的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均难溶于水,且Ksp(AgX)==1.8×10-10,Ksp(AgY)==1.0×10-12,Ksp(AgZ)==8.7×10-17;
(1)根据以上信息,判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(以被溶解的溶质的物质的量/1L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为: _______________
(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体,则c(Y-)
(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)由上述Ksp判断,在上述(2)的体系中,能否实现AgY向AgZ的转化,并简述理由: _______
氢氧化钾是重要的工业产品。工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如
图所示。
(1)该电解槽的阳极反应式是。
(2)除去杂质后得氢氧化钾溶液从液体出口(填写“A”或“B”)导出。
一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
根据题意完成下列各题:
(1)该反应正向为ΔH0;其熵变ΔS0(选填“<”或“>”)。
(2)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,则下列有关该体系的说法正确的是
a.氢气的浓度减少 b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(3)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是:_________________________________(用化学方程式表示)。