合成氨和制备硝酸是两种重要的化工生产,四川某化工厂将合成氨与制备硝酸进行连续生产。其工艺流程见右图:
(1)在某温度下体积为200 L的氨合成塔中,以分为单位的时间点上测得各物质的浓度(mol·L-1)
如下表:
根据表中数据得知0 min~2 min内N2的平均反应速率是 ,若用CH4与过量水蒸气反应来制氢气,再与氮气合成氨,则理论上CH4与NH3的物质的量之比是 。
(2)今对合成氨反应进行如下研究:
在容积均为10 L的a、b、c三个相同密闭容器
中分别充入1 mol N2和3 mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3,在其他条件相同情况下,实验测得反应均进行到5 min时,NH3的体积分数如右图所示。则下列说法正确的是 。
A.a、b、c三容器5 min时的正反应速率大小为:b>a>c |
B.达到平衡时,a、b、c三容器中N2转化率为a>b>c |
C.5 min时,a、b、c三容器中的反应均可能达到平衡状态。 |
D.将容器b中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态,可采取的措施有升温或减压 |
(3)工业上常用尿素作为氮氧化物的吸收剂对尾气进行处理。此法运行费用低,吸收效果好,吸收率高,不产生二次污染。其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸(HN02),亚硝酸再与尿素[CO(NH2)2]反应生成CO2和N2。①HNO2的电子式_________________________
②亚硝酸与尿素[CO (NH2)2]反应的化学方程式为_____________________
(4)已知:N2(g)+O2(g)==2NO(g);△H= +180.5kJ/mol
4NH(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);△H="-905" kJ/mol
2H2(g)+O2(g) =2H2O(g);△H=—483.6 kJ/mol
则在该条件下,氨合成塔中所发生反应的热化学方程式为:
(5)取200 mL的硝酸恰好与32 g Cu2S完全反应,已知硝酸被还原成等物质的量的NO和NO2另外还有CuSO4和Cu(NO3)2生成,则所得工业硝酸的浓度是_ mol·L-1。
以钛酸亚铁(FeTiO3)为原料制取BaTiO3的过程如下图所示:
(1)FeTiO3与稀硫酸反应,产物有TiOSO4、H2O和(填化学式)。
(2)已知:TiO2(s)+H2SO4(aq)=TiOSO4(aq)+H2O (l) △H=akJ·mol-1
H2TiO3(s)=TiO2(s)+H2O (l) △H=b kJ·mol-1
写出TiOSO4水解生成H2TiO3的热化学方程式。
(3)写出TiO2生成BaTiO3的化学方程式。
4种短周期元素相对位置如下表。M元素既是构成生物体的基本元素,又是构成地壳中岩石和化石燃料的主要元素。回答下列问题:
(1)X的原子结构示意图为。
(2)0.1 molQ的10电子氢化物与CuO反应生成Cu2O、H2O和Q单质时,生成Cu2O的物质的量是。
(3)Y的氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式是。
(4)HR是含M元素的一元酸。常温下,0.1 mol·L-1 HR溶液中,c(H+)=1.3×10-3 mol·L-1。则HRH++R-的电离平衡常数Ka=(保留一位小数)。
用如图所示装置做“铜与浓硝酸反应”的实验。
(1)从试剂瓶中取出一小块铜片放入试管中,需用的仪器是。
(2)棉花应蘸溶液(填化学式)。
(3)试管中除了溶液变成绿色外,还会出现的现象是(填序号)。
A.有红棕色气体生成,上下颜色相同
B.有红棕色气体生成,上部颜色较浅
C.有红棕色气体生成,下部颜色较浅
(4)实验结束后,对试管内残留物的处理方法是。
向含2 mol H2SO4和1 mol HNO3的混合稀溶液中加入过量的锌,假设HNO3被还原的产物全部为NO。
①写出反应的离子方程式。
②生成的气体在标况下的体积为:。
金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用。
(1)钠、铝、铁三种金属元素所形成的各种氧化物中具有强氧化性的是(填化学式,下同);适宜做耐火材料的是。
(2)若Na2CO3粉末中混有少量NaHCO3杂质,最适宜的除杂方法是,反应的化学方程式为。
(3)要除去铁粉中混有的少量铝粉,适宜的试剂是,发生反应的离子方程式为。
(4)取少量FeCl2溶液,按下图所示操作,使其跟NaOH溶液反应。可观察到的实验现象是。
(5)向盛有氯化铁、氯化亚铁、氯化铜混合溶液的烧杯中加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是(填序号)。
A.有铜无铁 | B.有铁无铜 | C.铁、铜都有 | D.铁、铜都无 |