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。
如图所示,把试管放入盛有25 ℃时饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中。试完成下列问题:
(1)实验中观察到的现象是______________________________________。
(2)产生上述现象的原因是______________________________________。
(3)写出有关反应的离子方程式:________________________________。
(4)由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量_____________(填“大于”“小
于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
已知:铅蓄电池总的化学方程式为:Pb+PbO2+2H2SO4⇋ 2H2O+2PbSO4;镍镉碱性充电电池在放电时,其正极反应为:2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-
负极反应为:Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2
铅蓄电池使用(放电)一段时间后,其内阻明显增大,电压却几乎不变,此时只有充电才能继续使用。镍镉碱性充电电池使用(放电)到后期,当电压明显下降时,其内阻却几乎不变,此时充电后也能继续使用。回答下列问题:
(1)铅蓄电池在放电时的负极反应为,其在充电时阳极反应为;
(2)镍镉碱性充电电池在充电时的总反应的化学方程式为;
(3)上述两种电池使用一段时间后,一个内阻明显增大,而另一个内阻却几乎不变的主要原因可能是;
(4)如果铅蓄电池在放电时回路中有2mol电子转移时,消耗H2SO4mol。
Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是 。电池工作时,电子流向 (填“正极”或“负极”)。
(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是
_______________。欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的 (填代号)。a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·H2O
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是:
。若电解电路中通过2mol电子,MnO2的理论产量为 。
有一化学反应aA+bB=C,根据影响化学反应速率的因素可得vC=k{c(A)}m{c(B)}n。其中k是与温度有关的常数,为测k、m、n的值,在298 K时,将A、B溶液按不同的浓度混合,得到下列实验数据:
(1)根据上表可求得:m=_______,n=______,k=________,k的单位是_______。
(2)用B表示的初始反应速率为___________________。
现将0.40 mol A气体和0.20 mol B气体充入10 L的密闭容器中,在一定条件下使其发生反应生成气体C,其物质的量的变化如图:
(1)若t1=10 min,则0至t1时间内C物质的平均反应速率为____________;该反应在t2时达到平衡,其化学方程式为__________________________。
(2)据图中曲线变化情况分析,t1时刻改变的反应条件可能是_____ ___。
A.加入了催化剂 | B.降低了反应温度 |
C.向容器中充入了C | D.缩小了容器体积 |