哈伯因发明了氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年的诺贝尔化学奖,
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下图表示某温度时,向1L容器中加入1mol氮气,3mol氢气,该反应在110S内反应进行的程度:
(1)此反应在50~60s时化学平衡常数为K1 = (列出计算式不用试算)。
(2)反应进行到60s时,改变的条件可能是 。
A.加入催化剂 | B.扩大容器的体积 |
C.升高温度 | D.减小氨气的浓度 |
在该条件下,氮气的化学反应速率 。(填“变小”、“变大”或“不变”)
(3)该反应在80s后化学平衡常数为K2,则K1 K2(填“>”、“<”或“=”),此时氮气的转化率为 。
(4)若在110s后向该平衡体系中再加入1mol氨气,则再次达平衡后,氨气在平衡体系中的体积分数 。(填“变小”、“变大”或“不变”)
铁是人类生产和生活中必不可少的重要金属。
(1)自然界一共存在四种稳定的铁原子,分别是54Fe、56Fe、57Fe和58Fe,其中58Fe原子中子数与质子数之差为___________。
计算铁元素的近似相对质量的计算式为:54×a1%+56×a2%+57×a3%+58×a4%,其中a1%、a2%……是指各同位素的____________________。
(2)铁原子中有______种能量不同的电子,铁原子次外层的电子云有_____种不同的伸展方向。
(3)与铁同周期的主族元素中,最高价氧化物对应水化物中,碱性最强的化合物与酸性最强的化合物的化学反应方程式为________________________________。
(4)要用铁片、锌片、直流电源和导线完成铁片镀锌的实验,铁片应置于_________极,电解质溶液是____________________。
(5)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾更强,本身在反应中被还原为Fe3+,配平制取高铁酸钠的化学方程式:
___Fe(NO3)3 + ___NaOH + ___Cl2 →___Na2FeO4 + ___NaNO3 + ___NaCl + ___H2O
高铁酸钠除了能消毒杀菌外,还能吸附水中的悬浮物,其原因是______________________。
(6)0.03mol的铁加到过量的HNO3中,加热,铁完全溶解,若生成NO、NO2的混和气体共1.12L(标准状况)。将盛有此气体的容器倒扣在水中,通入标准状况下一定体积的O2,恰好使气体全部溶于水生成HNO3,则通入O2的体积________________L。
氨有着广泛的用途,可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产。
(1)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应可生成氨气:
该反应在固定体积的密闭容器中进行,有关说法正确的是_____________(填序号字母)。
A.反应处于平衡状态时,![]() |
B.反应达到平衡后,![]() |
C.体系的总压强不变,说明反应已达平衡 |
D.混合气体的密度保持不变,说明反应已达平衡 |
(2)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧试验机中相关的反应有:①
②
③
请写出上述三个反应中、
、
三者之间关系的表达式,
=_________。
(3)工业制硝酸的主要反应是:=
①升高温度,反应的K值减小,则Q______(填“>”、“<”或“=”)0。
②若反应起始的物质的量相同,下列关系图错误的是________(填序号)。
③在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的浓度如下表:
时间/浓度 |
![]() ![]() |
![]() ![]() |
![]() ![]() |
![]() ![]() |
起始 |
4.0 |
5.5 |
0 |
0 |
第2min |
3.2 |
a |
0.8 |
1.2 |
第4min |
2.0 |
3.0 |
2.0 |
3.0 |
第6min |
2.0 |
3.0 |
2.0 |
3.0 |
反应在第2 min到第4 min时,O2的平均反应速率为________。
反应在第2 min时改变了条件,改变的条件可能是______________________________。
该条件下,反应的平衡常数K=________。
某化学兴趣小组利用废弃铝矿(含CuO、Al2O3及SiO2),模拟工业上提取铝的工艺,设计如下图所示的简单操作流程:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 |
![]() |
![]() |
![]() |
开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
回答下列问题:
(1)滤渣主要成分的化学式为______________________。
(2)灼烧时,用到多种硅酸盐质的仪器,除玻璃棒、酒精灯、泥三角外,还有___________(填仪器名称)。
(3)溶液Y中要加入稍过量原料A,原料A的化学式是_________,步骤⑤反应的离子方程式是_______________________。
(4)操作流程中③的离子方程式为_______________________。
(5)铝电池性能优越,Al—Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如图所示:
请写出该电池正极反应式_________________;常温下,用该化学电源和惰性电极电解300mL氯化钠溶液(过量),消耗27mg Al,则电解后溶液的pH=_________(不考虑溶液体积的变化)。
(6)以熔融盐为电镀液可以在钢材表面镀铝,镀铝电解池中,钢材为________极;镀铝后能防止钢材腐蚀,其原因是____________________________________。
已知:A为淡黄色固体,E、X常温下为气体,A、B、C、D含有相同的金属离子,其转化关系如下图(部分产物已略去)。
请回答下列问题:
(1)B中所含化学键的类型是______________;
(2)常温常压下,7.8g A与足量的水充分反应放出热量a kJ,写出该反应的热化学方程式____________________。
(3)①C也可转化为B,写出该转化的化学方程式_______________;
②B与D反应的离子方程式为__________________________。
(4)将一定量的气体X通入2L B的溶液中,向所得溶液中边逐滴加入稀盐酸边振荡至过量,产生的气体与盐酸物质的量的关系如图(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。
请回答:a点溶液中所含溶质的化学式为__________,b点溶液中各离子浓度由大到小的关系是___________________。
(5)将C溶液与氢氧化钡溶液混合可得不溶物F,F的=2.5×
。现将该沉淀放入0.5 mol·
的BaCl2溶液中,其
________(填“增大”、“减小”或“不变”),组成不溶物F的阴离子在溶液中的浓度为________mol·
。
随着对有机高性能纤维的不断深入研究,美国已开发出一种超高性能纤维,该纤维不仅具有PBO纤维的抗张性能,而且还有优于PBO纤维的抗压缩性能。下面是以对二甲苯为原料合成该纤维的合成路线(有些反应未注条件)。请回答:
(1)写出合成该纤维的单体F的结构简式:。
(2)反应类型:A→B,B→C。
(3)写出化学方程式(注明反应条件):
B→C; D→E。
(4)若1molF与足量Na2CO3溶液完全反应,则消耗Na2CO3mol
(5)写出两种符合下列条件物质的结构简式:、。
①与B互为同分异构体②遇FeCl3溶液有显色反应
③核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为3:1:1。