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。
(6分)已知:①A、B、C、D四种物质均含元素X,有的还可能含有元素Y、Z,元素Y、X、Z的原子序数依次递增;②X在A、B、C、D中都不呈现它的最高化合价;③室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应,可得到B和C;④化合物D受热催化分解,可制得元素Y的单质。
(1)元素X是__________________________,Z是__________________________。
(2)写出③中反应的化学方程式:________________________________________________。
写出④中反应的化学方程式:___________________________________________________。
(10分)现有A、B、C三种元素,B原子序数大于A,A与B的质子数之和为27,质子数之差为5。9 g单质C与足量盐酸作用放出1.12 L氢气(标准状况),且生成C的三氯化物。回答下列
问题:
(1)A是_____________,B是_____________,C是_____________。
(2)三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸碱性强弱顺序。
(8分)BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料,曾用于诺贝尔获得者丁肇中的著名实验,它是锗酸铋的简称。若知:①在BGO中,锗处于最高价态;②在BGO中,铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同,在此氯化物中铋具有最外层8电子稳定结构;③BGO可看成是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂的氧化物,且在BGO晶体的化学式中,这两种氧化物所含氧的总质量相同,请填空:
(1)锗和铋的元素符号是_______________和_______________。
(2)BGO晶体的化学式是_____________________________________________。
(3)BGO晶体中所含铋的氧化物的化学式是______________________________。
(8分)参考下表中物质的熔点,回答有关有问题。
物质 |
NaF |
NaCl |
NaBr |
NaI |
NaCl |
KCl |
RbCl |
CsCl |
熔点/℃ |
995 |
801 |
755 |
651 |
801 |
776 |
715 |
646 |
物质 |
SiF4 |
SiCl4 |
SiBr4 |
SiI4 |
SiCl4 |
GeCl4 |
SnCl4 |
PbCl4 |
熔点/℃ |
-90.4 |
-70.4 |
5.2 |
120 |
-70.4 |
-49.5 |
-36.2 |
-15 |
(1)钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与卤离子及碱金属离子的________________有关,随着________________的增大,熔点依次降低。
(2)硅的卤化物熔点及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点与________________________有关,随着________________增大,________________增大,故熔沸点依次升高。
(3)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多,这与________________有关,因为一般________________比________________熔点高。
(14分)今有三种物质AC2、B2C2、AD4,元素A的最高正价和负化合价绝对值相等,元素B的单质能在C的气态单质中剧烈燃烧,火焰呈黄色,并生成淡黄色固体B2C2;
元素D的负一阶阴离子电子层结构与氩原子相同,则:
(1)A、B、C、D的元素符号为A_______________、B_______________、C_______________、D_______________。
(2)AC2、B2C2、AD4的电子式分别为_______________、______________、______________。
(3)AC2的分子空间构型是_______________,属于_______________ (填“极性”或“非极性”)分子。AD4分子的空间构型是______________,属于_____________(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)B2C2中既含有_______________键,又含有_______________键,属于_______________ (填“离子”或“共价”)化合物。