中学化学的常见物质,它们在一定条件下有如下转化关系:
⑴若A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;C为红棕色气体。
则A转化为B反应的化学方程式为 。
⑵若D是具有氧化性的单质,A元素属于短周期主族金属元素,
则C的电子式为 。
⑶若D是金属,C溶液在贮存时应加入少量D,其理由是(用必要的文字和离子方程式说明) 。
⑷若D是一种常见的温室气体;A是一种强电解质且在水溶液中电离出的阴、阳离子均含有10个电子。则B转化为C的离子方程式为 。
⑸若D为氯碱工业的主要产品,B具有两性,则C溶液中除氢氧根外还存在的阴离子的化学式为 。
⑹若A、B、C均为氧化物,D是一种黑色固态非金属单质,则B分子的结构式为 。
工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
请回答下列问题:
(1)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量,对反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1的影响。实验结果如图所示:(图中T表示温度,n表示物质的量)
①图像中T2和T1的关系是:T2T1(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)。
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,N2的转化率最高的是(填字母)。
③要使反应后氨的百分含量最大,则在起始体系中原料投料比n(H2)/n(N2)3(填 “>”、“<”、“=”或“无法确定”)。若容器容积恒为1 L,起始状态n(H2)="3" mol,反应达到平衡时H2的转化率为60%,则此条件下(T2),反应的平衡常数K=。(结果保留小数点后两位)
(2)已知:N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH=+180.5 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
今有17 g氨气,假设其经催化氧化完全反应,生成一氧化氮气体和水蒸气,则该过程中所放出的热量为kJ。
(3)在装置②中,NH3和O2从145℃就开始下列反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如下图所示):
温度较低时生成为主,温度高于900℃时,NO产率下降的可能原因是。
Ⅰ铁盐、亚铁盐是实验室常用的药品。
请根据题意,完成下列填空:
(1)向酸化的FeCl3溶液中逐滴加入KI溶液,溶液变成棕褐色。该反应的离子方程式为。
(2)向酸化的FeSO4溶液中加几滴硫氰化钾溶液,没有什么明显变化,再滴加双氧水,溶液变红色。继续滴加双氧水,红色逐渐褪去,且有气泡产生。
写出上述变化中,有关反应的离子方程式:
①
②Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
③11H2O2+2SCN-=2SO42-+2CO2↑+N2↑+10H2O+2H+
若生成1mol N2,H2O2和SCN-的反应中转移电子的物质的量是mol。
(3)根据以上实验,推断Fe2+、I-和SCN-的还原性由强到弱的顺序为。
Ⅱ某课题组利用Fe粉和KNO3溶液反应,模拟地下水脱氮过程,探究脱氮原理。
(4)实验前:①先用0.1 mol·L-1H2SO4洗涤Fe粉,其目的是,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将KNO3溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,应向KNO3溶液通入(写化学式)。
(5)如图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH 随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前该反应生成的阳离子分别是、。t1时刻后,该反应仍在进行,溶液中NH4+的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是。
氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
(1)已知:
下列有关该反应的叙述正确的是
A.正反应活化能小于169.8kJ·mol-1 |
B.逆反应活化能一定小于169.8kJ·mol-1 |
C.正反应活化能不小于169.8kJ·mol-1 |
D.正反应活化能比逆反应活化能小169.8kJ·mol-1 |
(2)H2S热分解制氢时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分H2S燃烧,其目的是。
(3)H2O的热分解也可得到H2,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系,如图1所示。在4000℃~5000℃时可能发生下列哪些反应(填写字母)。
(4)制取氢气的另一种方法是电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液,装置示意图见图2(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。该电解装置中电解排出液中的主要成分是(写化学式)。
(5)已知下列物质的KSP:
5.6×10-12;Ca(OH)2;1.4×10-5。氯碱工业中 电解饱和食盐水也能得到氢气,电解所用的盐水需精制,去除有影响的Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42—[c(SO42—)>c(Ca2+)]。某精制流程如下:
①盐泥a除泥沙外,还含有的物质是。
②过程I中将NH4+转化为N2的离子方程式是。
③过程II中除去的离子有。
④经过程III处理,需求盐水c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L。若盐水b中NaClO的含量是7.45mg/L,则处理10m3盐水b,至多添加10%Na2SO3溶液kg(溶液体积变化忽略不计)
工业上以NH3为原料经过一系列反应可以得到HNO3。
(1)工业上NH3的催化氧化反应方程式为;为了尽可能多地实现向
的转化,请你提出一条可行性建议。
(2)将工业废气NO与CO混合,经三元催化剂转化器处理如下:2CO+2NO2CO2+N2。
已知:
CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.0kJ·mol-1
三元催化剂转化器中发生反应的热化学方程式为;
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度部分数据记录如下:
时间/s |
0 |
2 |
3 |
4 |
c(NO)/mol·L-1 |
1.00×10-3 |
1.50×10-4 |
1.00×10-4 |
1.00×10-4 |
![]() |
![]() |
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①前2s内的平均反应速率v(CO)=;
②在该温度下,反应的平衡常数K=;
③假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高CO转化率的是
A.选用更有效的催化剂 B.恒容下充入Ar
C.适当降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
Al及其化合物在工业上有极其广泛的用途,
(1)焊接钢轨时用Al冶炼Fe的反应方程式为;铝的化合物明矾可用于净水,其原理用离子方程式解释为。
(2)硅藻遗骸中主要成分是Al2O3、SiO2和Fe2O3。从中获取Al(OH)3的过程如下:
步骤I:取适量硅藻遗骸用70%H2SO4浸泡;
步骤II:向上述浸泡液中加入过量NaOH并过滤;
步骤III:向上述滤液中通入过量CO2过滤得到Al(OH)3。
①用70%H2SO4浸取硅藻遗骸的目的是。
②步骤II中涉及铝元素的离子方程式为;
③步骤III中能否用HCl代替CO2?(填“能”或“不能”);该步骤所得滤液中存在的电荷守恒式为;向该滤液中滴加少量NaOH溶液,则填(“变大”、“变小”或“不变”)
(3)Al(OH)3可用作阻热材料,试从Al(OH)3的化学性质角度分析其原因。