(12分)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为:N2(g)+3H2(g)3NH3(g) ,△H=-92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为:催化剂-铁触媒,温度-400~500℃,压强-30~50MPa。回答下列问题:
(1) 合成氨工业中原料气压缩到30~50MPa的原因是 。从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400~500℃的高温,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是 。
(2) 500℃、50MPa时,在容积为VL的容器中加入n mol N2、3n mol H2,反应达平衡后测得平衡常数为K1,此时N2的转化率为x。则K1和x的关系满足K1= 。若温度为400℃,平衡常数为K2,则K1 K2(填“<”、“=”或“>” )
(3) 甲烷在高温下与水蒸气反应的热化学反应方程式为:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g); △H kJ·mol-1。
又已知: H2(g) +1/2 O2(g)="=" H2O(l); △H1=-285.8kJ/mol
CO(g) + 1/2 O2(g)=CO2(g) ;△H2=-283.0kJ/mol
CH4(g) +2 O2(g)="=" CO2(g) + 2H2O(l); △H3=-890.3kJ/mol
H2O(g) ="=" H2O(l); △H4=-44.0kJ/mol
①写出H2(g)完全燃烧生成气态水的热化学方程式 。
② CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g); △H= kJ/mol
下图表示各物质之间的转化关系,已知A、D、F、H均为单质,X常温下为无色液体,B为淡黄色固体,J溶于酸得到黄色溶液。
请按要求填空:
(1)写出B的电子式__________________________。
(2)写出生成E的电极反应式: ___________________________________。
反应⑤的现象是_______________________________。
(3)反应①的化学方程式是__________________________。
在实验室中引发反应④的操作是______________________。
(4)反应⑥中若转移1 mol电子,则被还原的X是_____________mol。
已知A只能由某种烯烃与氢气加成而得到,且A分子中含碳82.8%;B、C分别为A的一氯代物。A~I物质有如下图所示的转化关系(反应中生成的无机物已略去)。请通过计算和推断,回答下列问题:
(1) A的分子式是:_____________,A的结构简式为:__________________________。
(2) F的官能团的名称是__________________________。
(3)写出D在一定条件下发生加聚反应的化学方程式:
_________________________________________________________________________。
(4)C→D的化学方程式为:
____________________________________________________________________________,
反应类型:__________________________。
(5)E+H→I的化学方程式为:
______________________________________________________________________________,
反应类型为:__________________________。
(6)G可发生银镜反应,3.6 g G与足量银氨溶液完全反应,生成Ag的质量为____________g。
X、Y、Z和W四种元素位于周期表前20号元素之中。已知:①XY2加水生成Y2Z2和化合物D;②XZ2加水生成Z2和化合物D;③X的氧化物加水也生成化合物D;④Y的氧化物有两种;⑤W2与Y2Z2的分子中的电子数相等。请写出:
(1)元素Y在周期表中位于_______________________________________。
(2) W2的结构式为__________________________。
(3)反应①的化学方程式为________________________________。
(4)反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________________。
(5)Y2Z2的晶体类型为____________________________________。
(6)若2.6 g Y2Z2(g)完全燃烧生成液态水和CO2(g)时,放出热量为130 kJ,则表示Y2Z2(g)燃烧热的热化学方程式为
____________________________________________________________________________。
(7)写出少量二氧化碳通入足量的澄清D溶液中,发生反应的离子方程式:
____________________________________________________________________________。
(11分)有0.1mol 的有机物和0.2mol的O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(气),产物通过浓H2SO4后,质量增加5.4g,再通过灼热的Fe2O3,充分反应后,氧化铁质量减轻了1.6g
;最后气体再通过碱石灰完全吸收,质量增加8.8g。
(1)试推断该有机物的分子式。
(2)若0.2mol的该有机物恰好与9.2g的金属钠完全反应,该有机物的结构简式为。它在核磁共振氢谱中将会出现个信号峰。
将等体积的氨水与盐酸溶液混和后,若混和溶液中c(NH)=c(Cl-),则溶液中的pH值7,混和前c(NH3·H2O)c(HCl),氨水中c(OH-)盐酸中c(H+)。(填>、<或=,下同)