合成氨工业的核心反应是:
能量变化如右图,回答下列问题:
(1)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1 ,E2 (填“增大”、“减小”、“不变”)
(2)在500℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2,充分反应后,放出的热量 (填“<”、“>”或“=”)46.2kJ;
(3)关于该反应的下列说法中,正确的是 。
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S< 0 C.△H<0,△S>0 D.△H<0,△S<0(4)将一定量的N2(g)和H2(g)放入 1L密闭容器中,在500℃、2×107Pa下达到平衡,测得N2为0.10mol,H2为0.30mol,NH3为0.10mol。计算该条件下达到平衡时H2转化为NH3的转化率 。若升高温度,K值变化 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)在上述(4)反应条件的密闭容器中,欲提高合成氨中H2的转化率,下列措施可行的是 (填字母)。
A.向容器中按原比例再充入原料气 B.向容器中再充入惰性气体
C.改变反应的催化剂 D.分离出氨
以烯烃为原料,合成某些高聚物的路线如下:
(1)CH3CH=CHCH3的名称是。
(2)X中含有的官能团是。
(3)A→B的化学方程式是。
(4)D→E的反应类型是。
(5)甲为烃,F能与NaHCO3反应产生CO2。
① 下列有关说法正确的是。
a.有机物Z能发生银镜反应 b.有机物Y与HOCH2CH2OH 互为同系物
c.有机物Y的沸点比B低 d.有机物F能与己二胺缩聚成聚合物
② Y的同分异构体有多种,写出分子结构中含有酯基的所有同分异构体的结构简式。
③ Z→W的化学方程式是。
(6)高聚物H的结构简式是。
由废铁制备FeCl2的主要过程如下:
Ⅰ.按下图所示过程制备FeCl3•6H2O
(1)①中产生气体的电子式是。
(2)用离子方程式表示过程②中稀硝酸的作用,在该过程中要不断向溶液中补充盐酸,目的是。
Ⅱ.由FeCl3 • 6H2O制得干燥FeCl2的过程如下:
ⅰ.向盛有FeCl3 • 6H2O的容器中加入SOCl2,加热,获得无水FeCl3
ⅱ.将无水FeCl3置于反应管中,通入①中产生的气体一段时间后加热,生成FeCl2
ⅲ.收集FeCl2,保存备用
(3) SOCl2与水接触会迅速产生白雾和SO2。加热分解FeCl3 • 6H2O不能得到无水FeCl3,而步骤ⅰ中可得到无水FeCl3,结合必要化学方程式解释得到无水FeCl3的原因。
(4)过程ⅱ中产生FeCl2的化学方程式是。
Ⅲ.FeCl2的包装上贴有安全注意事项,部分内容如下:
品 名 |
氯化亚铁 |
理化特性 |
白色,遇空气易变成黄色,易吸水,有腐蚀性…… |
注意事项 |
避免接触空气、碱等;聚乙烯塑料桶包装;避免受热 |
(5)下列说法正确的是。
a.密闭保存、远离火源
b.可以与强氧化剂共同存放、运输
c.不宜用铁制容器包装而要用聚乙烯塑料桶包装
(6)FeCl2在空气中受热可生成氯化铁、氧化铁等,反应的化学方程式是。
硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法,该制备过程示意如下:
(1)焦炭在过程Ⅰ中作______剂。
(2)过程Ⅱ中的Cl2用电解饱和食盐水制备,制备Cl2的化学方程式是。
(3)整个制备过程必须严格控制无水。
①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸,反应的化学方程式是。
②干燥Cl2时,从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑,需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃,然后再通入到浓H2SO4中。冷却的作用是。
(4)Zn还原SiCl4的反应如下:
反应1:400℃~756℃ ,SiCl4(g) + 2Zn(l) Si(s) + 2ZnCl2(l) ΔH1 <0
反应2: 756℃~907℃ ,SiCl4(g) + 2Zn(l) Si(s) + 2ZnCl2(g) ΔH2 <0
反应3: 907℃~1410℃,SiCl4(g) + 2Zn(g) Si(s) + 2ZnCl2(g) ΔH3 <0
① 对于上述三个反应,下列说法合理的是_____。
a.升高温度会提高SiCl4的转化率 b.还原过程需在无氧的气氛中进行
c.增大压强能提高反应的速率 d.Na、Mg可以代替Zn还原SiCl4
② 实际制备过程选择“反应3”,选择的理由是。
③ 已知Zn(l)=Zn(g) ΔH =" +116" KJ/mol 。若SiCl4的转化率均为90%,每投入1mol SiCl4,“反应3”比“反应2”多放出_____kJ的热量。
(5)用硅制作太阳能电池时,为减弱光在硅表面的反射,采用化学腐蚀法在其表面形成粗糙的多孔硅层。腐蚀剂常用稀HNO3和HF的混合液。硅表面首先形成SiO2,最后转化为H2SiF6。用化学方程式表示SiO2转化为H2SiF6的过程。
二氧化钛广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等,二氧化钛还可作为制备钛单质的原料。
Ⅰ.二氧化钛可由以下两种方法制备:
方法1:可用含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3,其中Ti元素化合价为+4价)制取,其主要流程如下:
(1)Fe2O3与H2SO4反应的离子方程式是_________________________________。
(2)甲溶液中除含TiO2+之外还含有的金属阳离子有__________________。
(3)加Fe的作用是_________________________________。
方法2:TiCl4水解生成TiO2·x H2O,过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2,此方法制备得到的是纳米二氧化钛。
(4)① TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为_______________________________;
② 检验TiO2·x H2O中Cl-是否被除净的方法是______________________________。
Ⅱ.二氧化钛可用于制取钛单质
(5)TiO2制取单质Ti,涉及到的步骤如下:
反应②的方程式是,该反应需要在Ar气氛中进行,请解释原因:_____________。
硫酸盐在生产生活中有广泛应用。
Ⅰ.工业上以重晶石(主要成分BaSO4)为原料制备BaCl2,其工艺流程示意图如下:
某研究小组查阅资料得:
BaSO4(s)+4C(s) 4CO(g)+BaS(s)△H1=+571.2kJ•mol-1①
BaSO4(s)+2C(s)2CO2(g)+BaS(s)△H2=+226.2kJ•mol-1 ②
(1)用过量NaOH溶液吸收气体,得到硫化钠。该反应的离子方程式是。
(2)反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)的△H= 。
(3)实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的有两个
①从原料角度看,;
②从能量角度看,①②为吸热反应,炭和氧气反应放热维持反应所需高温。
(4)该小组同学想对BaSO4在水中的沉淀溶解平衡做进一步研究,查资料发现在某温度时BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
该小组同学提出以下四种观点:
①当向含有SO42-的溶液中加入Ba2+ 使SO42-沉淀完全,则此时SO42-在溶液中的浓度为0
②加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
③通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
④d点无BaSO4沉淀生成
其中正确的是(填序号)。
Ⅱ.某燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图所示,电池总反应可表示为2H2+O2═2H2O。
请回答:
(5)H+由极通过固体酸电解质传递到另一极(填a或者b)。
(6)b极上发生的电极反应是 。