氨气是一种重要的化工原料,大量用于制造尿素、纯碱、铵态氮肥以及硝酸,在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料等。请回答下列问题:
(1)氨气是工业制备硝酸的重要原料,已知下列三个热化学方程式:
① N2 (g)+ 3H2 (g)2NH3 (g) △H1
② 4NH3(g) +5O2 (g)= 4NO(g) +6H2O(l) △H2
③ N2 (g)+ O2 (g)= 2NO (g) △H
能否应用△H1和△H2表示△H?
若能用△H1和△H2表示△H,则写出△H= ;若不能,说明理由:
。
(2)在相同的温度下,容积相等的两个恒容密闭容器(编号分别为a和b)中,一定量的氮气和氢气发生下列可逆反应:
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol
实验测得反应起始时各物质的物质的量及平衡时放出的热量如下表:
容器编号 |
起始时各物质物质的量/mol |
平衡时反应 |
||
N2 |
H2 |
NH3 |
||
a |
1 |
3 |
0 |
23.1 |
b |
2 |
6 |
0 |
未知(用E表示) |
下列说法正确的是 (填序号)
①反应a和反应b的氢气转化率相同
②利用已知数据可以计算反应b的平衡常数
③利用已知数据可以计算反应b放出的能量E
④平衡时a、b两个反应的氨气体积分数为1:1
(3)温度为400℃、压强为30Mpa的情况下,密闭容器中发生氢气与氮气的合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0 。
氨气的物质的量[n(NH3)]和氢气的物质的量[n(H2)]随时间变化的关系如下图:
正反应速率最大的点是 (选填a、b、c、d中的一个或几个),氮气的物质的量[n(N2)]相等的两点是 (选填a、b、c、d中的两个);保持其他条件不变,将温度改为600℃,在上图中画出反应达到平衡的过程中氨气的变化曲线。
(4)工业合成氨用煤制备原料气氢气时,往往排放大量的二氧化碳。实际工业生成中可利用二氧化碳联合生产二甲醚(CH3OCH3),一定条件下,在容积固定的密闭设备中发生反应:
2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H<0
两个密闭恒容容器中在温度均为T且保持不变的情况下进行上述反应,一段时间后测得两个容器中有关数据及正逆反应速率关系如下表:
容器 |
c(CO2) /mol·L-1 |
c(H2) /mol·L-1 |
c(CH3OCH3) /mol·L-1 |
c(H2O) /mol·L-1 |
v (正)和v (逆)比较 |
容器I |
1.0×10-2 |
1.0×10-2 |
1.0×10-4 |
1.0×10-4 |
v (正)=v (逆) |
容器II |
2.0×10-2 |
1.0×10-2 |
1.0×10-4 |
2.0×10-4 |
|
容器I中的反应 (选填“是”或“否”)达到平衡状态,该反应在温度为T时的平衡常数K= 。表格内的空格处v(正)与v(逆)的大小关系是 。
已知ClO4F的熔点为-167℃,沸点为-15.9℃,易分解或接触有机物发生爆炸;又知无水KF易吸收F2、HF和H2O;F2、HF、O2的沸点分别为-188℃、19.54℃、-183℃。李明采用特制的耐氟容器,使氟气缓缓地与一定浓度的HClO4反应来制取ClO4F,其实验装置如图所示,试回答:
(1)实验中生成X的化学方程式是;
(2)现有10%和30%的HClO4,李明最好选用,理由是;
(3)B中冷却剂选用液氧的理由是;
(4)A中填充环状物的作用是。
溴苯是一种用来合成医药、农药的重要原料,某化学课外活动小组用如图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,在A下端活塞关闭的前提下,再将混合液慢慢滴入反应器A中。
(1)写出A中反应的化学方程式;
(2)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是,C中盛放CCl4的作用是;
(3)能证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管D中加入溶液,现象是,则能证明;或者向试管D中加入溶液,现象是。
原子序数依次增大的A、B、C、D都是元素周期表中前20号元素,B、C、D同周期,A、D同主族,且A的原子结构中最外层电子数是电子层数的3倍。D的最高价氧化物对应的水化物为强酸,且B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。根据以上信息,回答下列问题:
(1)D的离子结构示意图是,A和B形成的化合物中含有非极性共价键的是,该物质的电子式是。
(2)加热时,D单质能跟B的最高价氧化物对应水化物的浓溶液发生氧化还原反应,生成两种盐,该氧化还原反应的离子方程式为。
(3)写出C的最高价氧化物对应的水化物与B的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式。
室温下将40g已磨成粉末的Ba(OH)2·8H2O和20g NH4Cl置于250mL锥形瓶中,并迅速搅拌将固体药品混合均匀(如图),再在玻璃管口悬挂一块湿润的红色石蕊试纸。请回答下列问题:
⑴湿润的红色石蕊试纸变化是:;其原因是
。
⑵温度计的变化是,其原因是。
(3)锥形瓶中发生的化学反应方程式为。
糖尿病是影响人们身体健康的一种常见病,临床表现为尿糖含量高,控制尿糖,是控制病情的常用途径。检验病情时,将尿糖检测试纸浸入热的鲜尿中,取出后,观察试纸颜色变红的程度,并与标准色卡进行比较,以确定尿糖的浓度,据此回答:
(1)尿糖试纸是将滤纸剪成小条,在一种浊液中浸润一段时间,再在一定条件下干燥而成。对该方法而言,这种浊液中的有效成分是,该成份中决定其化学性质的原子团名称为,该物质能发生的反应有(填序号)①与活泼金属钠反应,②一定条件下与醋酸反应,③碱性条件下发生消去反应,④使灼热的黑色氧化铜变红,⑤一定条件下与氢气反应。
(2)这种方法用来检测尿糖的原理是,其化学反应方程式为。