在氨的工业合成中,有三个关键的技术问题,请结合所学知识解决它们。
(1)合成氨的化学原理是N2+3H22NH3,在工业上选择20~50 MPa的较高压强和450 ℃左右的温度来进行反应,请结合有关的化学原理解释。
(2)在生产过程中需要大量氢气,现有以下几种获得氢气的方法,请你选出最适宜的,并说明理由。
A.电解水制取氢气
B.由煤或焦炭来制取氢气:煤或焦炭经加热,炽热的炭与水蒸气反应生成氢气
C.由天然气或重油制取氢气:天然气的主要成分甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳;一氧化碳在催化剂存在的条件下与水蒸气反应得到氢气和二氧化碳
(3)合成氨的生产工艺流程:首先用适当的方法生产出合成氨的原料气——氮气和氢气。氮气和氢气的混合气体在合成塔中于一定条件下,通过催化剂的作用产生氨气,再通过氨分离器不断地把生成的氨分离出来,同时未转化的反应气体再进入合成塔循环加工。这就是合成氨的工艺流程。请根据这一描述过程画出流程方框图。
试利用平衡移动原理解释下列事实:
(1)FeS不溶于水,但能溶于稀盐酸中;
(2)CaCO3难溶于稀硫酸,却能溶于醋酸中;
(3)分别用等体积的蒸馏水和0.010 mol·L-1硫酸洗涤BaSO4沉淀,用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量。
【化学一选修 5 :有机化学基础】
有机化合物 A 经李比希法测得其中含C为72.0 %、H 为6.67 % ,其余为氧,用质谱法分析得知 A 的相对分子质量为150。 A的一种同分异构体E可用作茉莉、白兰、月下香等香精的调合香料。它可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成。合成路线如下:
请填空:
(1)A的分子式为。
(2)E的结构简式为。
(3)反应②③的反应类型为,。
(4)写出反应①的化学方程式。
(5)写出反应④的化学方程式 。
(6)D的芳香族同分异构体有种,其中核磁共振氢谱的峰面积之比为1: 2 : 2 : 3的所有同分异构体结构简式为。
将0.1mol有机化合物A与标准状况下5.6L氧气混合,一定条件下两者完全反应,只有CO、CO2和H2O三种产物,将全部产物依次通入足量的浓硫酸和碱石灰中,浓硫酸增重5.4克,碱石灰增重4.4克,还有标准状况下2.24L气体的剩余,求:
(1)有机化合物A的分子式(要求写出推理过程);
(2)若有机化合物A能与钠反应放出氢气,请写出A的结构简式;
(3)写出所有比A多一个—CH2—原子团的同系物的结构简式。
由短周期元素组成的甲、乙和丙均为中学常见物质,一定条件下,存在转化关系:
(1)若甲、乙、丙都是单质,甲、乙是同种气体,丙元素的原子结构示意图为;丙单质性质活泼,但由其制成的容器可用于储运浓硫酸,原因是。工业中制取丙的化学方程式:
(2)若甲、乙是同种有机物,体积分数为75%该有机物的水溶液常用于医疗消毒。写出分子中含有4个碳原子的丙转化为甲的化学方程式:
(3)若甲、乙是不同种气体,乙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
①写出丙→甲反应的离子方程式:(任写一个)
②0.1mol乙与CuO(s)完全反应,得到一种气态单质、一种固态单质和一种液态化合物,放出14.7kJ的热量。该反应的热化学方程式为。
写出下列化学反应方程式:
(1)用电石制备乙炔:。
(2)乙醛与银氨溶液发生银镜反应:。
(3)将灼热的铜丝浸入少量乙醇液体中:。
(4)甲苯与浓硝酸和浓硫酸混合液共热生成三硝基甲苯:。
(5)1,3-二溴-2,3-二甲基丁烷与NaOH的醇溶液共热:。