(13分)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=" -92.4" kJ/mol 据此回答以下问题:
(1)合成氨工业采取的下列措施中,不能用勒沙特列原理解释的是 (填序号)。
①反应压强为20Mpa~50Mpa ②500℃的高温 ③铁触媒作催化剂 ④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,未反应的N2、H2循环到合成塔中。
(2)一定条件下NH3的平衡体积分数随n(N2)变化如图所示(T-温度)。则T2 T1(填>、=、<),判断的依据是:
(3)合成氨气所需的氢气可以由水煤气分离得到。涉及反应信息如下:
反应一:C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g) 平衡常数K1
反应二:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) 平衡常数K2
① K1的表达式:K1=
②将一定量的H2O(g)和CO(g)分别通入到体积为1L的密闭容器中,在不同条件下进行反应,得到以下三组数据:
实验组别 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
1 |
2 |
0.8 |
1.2 |
5 |
2 |
900 |
0.5 |
1 |
0.2 |
0.8 |
3 |
3 |
T |
a |
b |
c |
d |
t |
(Ⅰ)实验1中,用CO2表示反应开始到平衡的平均反应速率为
(Ⅱ)在实验3,当a=0.5、b=1时,要使c、d数据与实验2相同,且t<3,可以采取的措施为 (填序号)
A.其它条件不变温度T<900℃ B.其它条件不变温度T>900℃
C.充入一定量氖气 D.使用高效催化剂
(Ⅲ)对于反应二,当升高温度时K2 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下:
(1)步骤①中用硫酸酸化的目的是__.步骤②发生反应的离子方程式为。
(2)步骤④利用了SO2的还原性,反应的离子方程式:__________________________.
(3)步骤⑥的名称是 ____________。
(4)从含溴水中吹出的溴也可用纯碱吸收,纯碱吸收溴的主要反应是:3Na2CO3+3Br2= NaBrO3+ 5NaBr+ 3CO2;吸收1mol Br2时,转移的电子数为mol。纯碱吸收后再用硫酸酸化,单质溴又从溶液中析出。
(5)化学上将等离子称为“类卤离子”。现将KSCN溶液滴加到酸性
溶液中,溶液立即变成血红色;通入
后,血红色消失。血红色消失过程中发生反应的离子方程式为。
铜及其化合物在生产生活中有广泛应用,铜在化合物中的常见化合价有+1、+2。已知Cu2O与稀硫酸反应,溶液呈蓝色。
(1)工业上可用Cu2S+O22Cu+SO2反应制取粗铜,该反应中是元素被还原 。
(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中,温度控制在50℃,加入H2O2,一段时间后,升温到60℃,再反应一段时间后可制得硫酸铜,该反应的离子方程式为:温度控制在50℃-60℃的原因除了加快反应速率外,还有。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加热,生成CuCl沉淀,写出生成CuCl的离子方程式。
(3)现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中,加入2 L 0.6 mol·L-1 HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到4480 mL NO气体(标准状况)。Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式。若将上述混合物用足量的H2加热还原,所得到固体的质量为g。若混合物中含0.2 mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应,消耗H2SO4的物质的量为mol。
铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的有关知识,回答下列问题:
(1)铁和铁合金是生活中的常用材料,下列叙述中,正确的是
A.纯铁硬度比生铁高
B.纯铁耐腐蚀性强,不易生锈
C.不锈钢是铁合金,只含金属元素
D.铁在一定条件下,可与水蒸气反应
E.铁在冷的浓硫酸中钝化
(2)向沸水中逐滴滴加1mol·L-1FeC13溶液,至液体呈透明的红褐色,该反应的离子方程式为,形成该分散系的微粒粒度范围是。
(3)电子工业需用30%的FeC13溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板。请写出 FeC13溶液与铜反应的离子方程式。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeC13溶液,现有下列试剂:①氯气②铁粉③浓硝酸④浓盐酸⑤烧碱⑥浓氨水,需要用到的一组试剂是
A.①②④B.①③④⑥C.②④⑤D.①④⑥
(4)高铁酸钠Na2FeO4是一种新型净水剂。①高铁酸钠主要通过如下反应制取:
则X的化学式为_______ ______。②高铁酸钠在水中可以发生如下反应:
由此看来,高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有________性,而能够除去水中悬浮物是因为__________。
③ 下列物质能作净水剂的有。
A.KAl(SO4)2·12H2O B.[Fe(OH)(SO4)]n C.ClO2 D.“84”消毒液
水是生命之源,也是化学反应的主角。试回答下列问题:
A、B、C是中学化学常见的三种有色物质(其组成元素均属于短周期元素),摩尔质量依次增大,它们均能与水发生氧化还原反应,但水既不是氧化剂也不是还原剂,请写出A、B、C与水反应的化学方程式:
(1)A +H2O:__________________;(2)B+H2O:_________________;(3)C +H2O:______________。
某固体氯化铁中混有氯化亚铁,为测定其中铁的质量分数,现进行如下实验:
请根据上面流程,回答以下问题:
(1)操作I所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还必须有。(填仪器名称)
(2)进行操作Ⅱ所选用的仪器是。
A.50ml量筒 | B.25ml量筒 | C.50ml碱式滴定管 | D.50ml酸式滴定管 |
(3)写出向该溶液中加入氯水和过量氨水时发生的离子方程式分别是,
(4)在过滤洗涤时,用什么方法证明沉淀已洗涤干净
(5)称量灼烧后所得固体为b1g,再灼烧再称量为b2g,若b1-b2=0.3g,某同学认为已符合要求,你认为是否符合要求,理由是什么。
(6)若样品质量为ag,最后所得固体质量为bg,写出铁的质量分数表达式(不用化简)。
(7)有人认为该实验中有一步操作是不必要的,请指出该步操作是。
(8)若证明操作Ⅰ所得溶液中含有Fe3+,写出所需试剂的名称。