工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O(g)CO2+H2。t℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol·L-1。该温度下此反应的平衡常数K=_____(填计算结果)。
(2)合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1____300℃(填“>”、“<”或“=”)。
T/℃ |
T1 |
300 |
T2 |
K |
1.00×107 |
2.45×105 |
1.88×103 |
(3)N2和H2在铁作催化剂作用下从145℃就开始反应,不同温度下NH3产率如图所示。温度高于900℃时,NH3产率下降的原因 。
(4)在上述流程图中,氧化炉中发生反应的化学方程式为
__________ _。
(5)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水,反应机理为:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -1160kJ·mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:________________________ 。
(6)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式____________________,科学家利用此原理,设计成氨气-氧气燃料电池,则通入氨气的电极是__________(填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为_______________________。
化学实验中,如果使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该种有害物质。例如:
(1)在上述有编号的步骤中,需用还原剂的是,需用氧化剂的是。(填编号)
(2)在 K2Cr2O7 + 14HCl="===" 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2↑+ 7H2O反应中,元素被氧化,
是氧化剂;并用双线桥表明电子转移方向与数目:。
(3)在(2)的反应中,盐酸的作用:。
已知以下两个氧化还原反应的化学方程式:
①Cl2+H2O===HCl+HClO ②2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
(1)用单线桥法表示反应②中的电子转移情况:______。
(2)若反应②中每生成1 mol Fe,转移电子的物质的量是:________。
(3)将反应①改写成离子方程式:________。
(1)在标准状况下,测得1.32 g某气体的体积为0.672 L。则此气体的摩尔质量为。
(2)等质量CO、CO2两种气体的的摩尔质量之比为;同温同压下的体积比为;其中氧元素的原子个数比为。
(3)常用食醋除去水壶中的水垢,以氢氧化镁为例,表明反应原理(用离子方程式表示)。
3对甲苯丙烯酸甲酯(E)是一种用于合成抗血栓药的中间体,其合成路线如下:
已知:HCHO+CH3CHOCH2=CHCHO+H2O。
(1)遇FeCl3溶液显紫色的A的同分异构体有_______种。B中含氧官能团的名称为_____________。
(2)1molB最多能跟______molH2发生加成反应。
(3)试剂C可选用下列中的_____________。
a、溴水 b、银氨溶液 c、酸性KMnO4溶液 d、新制Cu(OH)2悬浊液
(4)是E一种同分异构体,该物质与足量NaOH溶液共热的化学方程式为__________________________________。
(5)E在一定条件下可以生成高聚物F,F的结构简式为_____________________________。
已知2A2(g)+B2(g) 2C3(g);△H=-Q1 kJ/mol(Q1>0), 在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2 molA2和1 molB2,在500℃时充分反应,达平衡后C3的浓度为w mol·L-1,放出热量为Q2 kJ。
(1)达到平衡时, A2的转化率为________。
(2)达到平衡后,若向原容器中通入少量的氩气,A2的转化率将_____(填“增大“、“减小”或“不变”)
(3)若在原来的容器中,只加入2mol C3,500℃时充分反应达平衡后,吸收热量Q3kJ,C3浓度(填>、=、<)w mol·L-1,Q1、Q2、Q3之间满足何种关系
(4)能说明该反应已经达到平衡状态的是。
a.v(C3)="2" v (B2); b.容器内压强保持不变
c.2v逆(A2)=v正(B2) d.容器内的密度保持不变
(5)改变某一条件,得到如图的变化规律
(图中T表示温度,n表示物质的量),可得出的结论正确的是;
a.反应速率c>b>a
b.达到平衡时A2的转化率大小为:b>a>c
c.T2>T1
d.b点A2和B2的物质的量之比为2:1
(6)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2 molA2和l molB2,500℃时充分反应达平衡后,放出热量Q4 kJ,则Q2Q4(填“>”、“<”或“=”)。
(7)下列措施可以同时提高反应速率和B2的转化率是(填选项序号)。
a.选择适当的催化剂b.增大压强
c.及时分离生成的C3d.升高温度