氨在国民经济中占有重要的地位,2008年,我国氨产量接近500万吨。下图是合成氨的简要流程。
(1)天然气、重油、煤都可以与水反应制得氢气。下表是某合成氨厂采用不同原料的相对投资和能量消耗。
原料[ |
天然气 |
重油 |
煤 |
相对投资费用 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
能量消耗/J·t—1 |
28![]() |
38![]() |
48![]() |
①依据上表信息,你认为采用 为原料最好。
②请写出甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳的化学方程式: 。
③已知C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为:
C(s)+O2(g)===CO2(g) △H=-394kJ·mol—1;
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)△H=-566kJ·mol—1;
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)△H="-484" kJ·mol—1;
试写出由C与水蒸气在高温条件下反应生成氢气与一氧化碳的热化学方程式 。
(2)下表是在某种催化剂作用下用体积比为1:3的氮、氢混合气反应应达到平衡时的一些实验数据。
①依据表中数据判断,合成氨反应N2+3H2NH3的△H 0(填“>”、“<”或“无法判断”
,请简要说明理由 ;
②该反应的化学平衡常数表达式为 。
③在300℃、10MPa下,合成氨反应达到平衡时,混合气体的体积是反应开始时的 倍。
(8分)如图所示,已知A、D、E、F是中学常见的单质,B、C是氧化物,且B是红棕色固体,请填空:
(1)A 是, B是。(填化学式)
(2)写出反应③的化学方程式为。
(3)写出反应④的化学方程式为。
(4)C电解时,每生成1molA ,同时生成molE。
室温下,单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体,在合适反应条件下,它们可以按下图所示进行反应,又知E溶液是无色的。
请回答:(1)(写化学式)A是,B是,C是。
(2)反应①的化学方程式。
(3)反应③的化学方程式。
(4)反应④的离子方程式。
洪灾过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。
(1)工业上将氯气通入石灰乳 [Ca(OH)2] 制取漂白粉,反应的化学方程式为
。
(2)漂白粉的有效成分是(填化学式)。
(3)漂白粉溶于水后,遇到空气中的CO2,即产生漂白、杀菌作用,反应的化学方程式为。
(4)反应(1)和反应(3)中,属于氧化还原反应的是(填编号)。
电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导与直流电源相连。请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则电解池中X极上的电极反应式为。
②检验该Y电极反应产物的方法是
③该反应的总反应方程式是:
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
① X电极电极反应式是,
② Y电极的材料是。
(8分)钢铁很容易生锈而被腐蚀。
(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,吸氧腐蚀过程中的电极反应为:
负极______________________________;
正极_______________________________。
(2)为了降低某水库的铁闸门的腐蚀速率,可以采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用 _________(填序号)。
A.铜 | B.钠 | C.锌 | D.石墨 |
(3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的___________极上。