工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应:N2(g) + 3H2(g) ≒ 2NH3(g),其部分工艺流程如下:
回答下列问题:
(1) 已知: N2(g) + O2(g) 2NO(g) ΔH
+180.5kJ/mol
4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) ΔH
−905kJ/mol
2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) ΔH
−483.6kJ/mol
则N2(g) + 3H2(g) ≒ 2NH3(g) ΔH________________。
(2) 如果工业上,在一定温度下,将1.5 mol N2气体和6 mol H2气体通入到体积为1升的密闭容器中。当反应达到平衡时,容器内气体的压强为起始时的80%,则其平衡常数为_______。改变下列条件,能使平衡向正反应方向进行且平衡常数不变的是__________。
①增大压强 ②增大反应物的浓度 ③使用催化剂 ④降低温度
(3) 合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程。即反应后通过降低混合气体的温度而使氨气分离出来。这种分离物质的方法其原理类似于下列方法中的________(填编号),其理由是__________。
①过滤 ②蒸馏 ③渗析 ④萃取
(4) 可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气,如果漏气则会有白烟(成分为氯化铵)生成,该反应的化学方程式为__________。
(5) 假如该厂生产氨水的物质的量浓度为20 mol/L,实验室若需用80 mL浓度为5 mol/L的氨水时,需取20 mol/L的氨水__________mL(用100 mL的容量瓶)。假如该氨水的,加入相同体积的盐酸时,溶液呈中性,则此盐酸的pH__________
(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(13分)一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下图表示该反应进行过程中的能量变化。
(1)图中曲线(填“a”或“b”)表示使用催化剂时的反应进程。使用催化剂对该反应的影响是______(填选项字母)。
A.提高反应速率 | B.提高CO2的转化率 |
C.降低反应活化能 | D.改变反应的ΔH |
(2)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的化学平衡常数的表达式K=_________。升高温度,K值将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)用含E1、E2的表达式表示CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH="_____" kJ·mol-1
(4)一定温度下,在体积为2L的容积固定的密闭容器中,充入2molCO2、6molH2,经10min反应达到平衡状态W,生成1molCH3OH。CO2的转化率为________。从反应开始到平衡,用H2的浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=____________。该温度下,在体积为1L的容积固定的密闭容器中,从逆反应开始建立化学平衡,且各组分的平衡浓度与平衡状态W完全相同,则起始时充入容器的n(CH3OH)=________,n(H2O)=________。
(7分)某同学用铅蓄电池作电源,用石墨作电极电解500mL某浓度的AgNO3溶液,观察到A电极表面有金属生成,B电极上有无色气体产生。当溶液中原有溶质完全电解后,停止通电,取出A极,洗涤、干燥、称量,电极增重5.4g。已知铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
请按要求回答下列问题:
(1)A电极为电解池的_____极,B电极上产生的气体为_________。
(2)电解前AgNO3溶液的物质的量浓度为____________。
(3)当反应过程中转移的电子为0.01mol时,铅蓄电池内消耗硫酸的物质的量为
mol。
(4)铅蓄电池放电时,负极质量______,正极质量_________,电解液的pH_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(8分)现有室温的①HCl ②H2SO4 ③CH3COOH三种溶液。
(1)若三种酸均为pH=2的溶液,它们的物质的量浓度由大到小的顺序是___________(用序号表示,下同),三种酸溶液各取1mL,分别加水到1000mL,pH最小的是________。
(2)若三种酸均为0.1mol·L-1的溶液,它们的pH由大到小的顺序是________,三种酸溶液各取1mL,分别加水稀释到1000mL,pH最小的是_________。
某同学拟以A、C两种烃合成有机物F,合成的路线如下图所示:
(1)请写出①④的反应类型:①④。
(2)请写出A、B、C、D的结构简式:
A:B:
C:D:。
(3)请写出①、③、④的反应方程式:
①:。
③:。
④:。
下图中A~J均为中学化学中常见的物质,它们之间有如下转化关系。其中A、D为常见金属单质,B、C为金属氧化物,H为白色沉淀,I为红褐色沉淀。(反应过程中生成的水及其他产物已略去)
请回答以下问题:
(1)A在元素周期表中的位置是;在大规模工业生产中,用B冶炼
D所使用的还原剂是。
(2)写出反应“J+D→G”的离子方程式:;实验室也可以将G直接转化为J,所用的试剂为。
(3)C与NaOH溶液反应、E与过量的NaOH溶液反应,其产物之一都含A元素,该
产物中A元素的存在形式为(用化学符号表示)。