工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
请回答下列问题:
(1)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量,对反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1的影响。实验结果如图所示:(图中T表示温度,n表示物质的量)
①图像中T2和T1的关系是:T2 T1(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)。
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,N2的转化率最高的是 (填字母)。
③要使反应后氨的百分含量最大,则在起始体系中原料投料比n(H2)/n(N2) 3(填 “>”、“<”、“=”或“无法确定”)。若容器容积恒为1 L,起始状态n(H2)="3" mol,反应达到平衡时H2的转化率为60%,则此条件下(T2),反应的平衡常数K= 。(结果保留小数点后两位)
(2)已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
今有17 g氨气,假设其经催化氧化完全反应,生成一氧化氮气体和水蒸气,则该过程中所放出的热量为 kJ。
(3)在装置②中,NH3和O2从145℃就开始下列反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如下图所示):
温度较低时生成 为主,温度高于900℃时,NO产率下降的可能原因是 。
Fe(OH)3胶体在生活中有重要应用,利用FeCl3和沸水反应制备的Fe(OH)3胶体中常混有FeCl3和HCl。已知胶体不能透过半透膜,而小分子和离子可以透过半透膜。试回答下列有关问题:
(1)实验室制取Fe(OH)3胶体的方法是________,用________方法除去胶体中的浑浊物;根据________现象证明胶体已经制成。
(2)检验溶液中存在Fe3+和H+的方法是__________________________________________
(3)除去胶体中混有的FeCl3和HCl的方法是:_________________________________。
(4)如何用实验的方法证明胶体和Cl-已经分离?___________________________。
(5)鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液最简单的方法是_________________________________。
(6)高铁酸钠(Na2FeO4)的氧化性比KMnO4更强,它是一种备受关注的新型净水剂,请指出Na2FeO4净水的原理,并说明该净水剂有何优越性_______________________________________。
Ⅰ.铜铁及其化合物在日常生活中应用广泛,某研究性学习小组用粗铜(含杂质Fe)与过量氯气反应得固体A,用稀盐酸溶解A,然后加试剂调节溶液的pH后得溶液B,溶液B经系列操作可得氯化铜晶体,请回答:
(1)固体A用稀盐酸溶解的原因是__。
(2)检验溶液B中是否存在Fe3+的方法是__。
(3)已知元素在高价态时常表现氧化性,若在酸性CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加热,生成CuCl沉淀,则生成CuCl的离子方程式是。
Ⅱ.常温下,某同学将稀盐酸和氨水等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验编号 |
氨水物质的量浓度/(mol·L-1) |
盐酸物质的量浓度/(mol·L-1) |
混合溶液pH |
① |
0.1 |
0.1 |
pH=5 |
② |
c |
0.2 |
pH=7 |
③ |
0.2 |
0.1 |
pH>7 |
请回答:
(4)从第①组情况分析,该组所得混合溶液中由水电离出的c(H+)=__mol·L-1;从第②组情况表明,c__(填“>”“<”或“=”)0.2 mol·L-1;从第③组情况分析可知,混合溶液中c(NH4+)__(填“>”“<”或“=”)c(NH3·H2O)。
(5)写出以下四组溶液NH4+浓度由大到小的顺序__>__>__>__(填选项编号)。
A.0.1 mol·L-1 NH4Cl
B.0.1 mol·L-1 NH4Cl和0.1 mol·L-1 NH3·H2O
C.0.1 mol·L-1 NH3·H2O
D.0.1 mol·L-1 NH4Cl和0.1 mol·L-1 HCl
某铵态氮肥由W、X、Y、Z 4种短周期元素组成,其中W的原子半径最小。
Ⅰ.若Y、Z同主族,ZY2是形成酸雨的主要物质之一。
(1)将X、Y、Z的元素符号填在如图所示元素周期表(局部)中的相应位置上。
(2)X的最高价氧化物对应水化物的稀溶液与铜反应的化学方程式为。
(3)一定条件下,1 mol XW3气体与O2完全反应生成X元素的单质和液态水,放出382.8 kJ热量。该反应的热化学方程式为__。
Ⅱ.若Z是形成化合物种类最多的元素。
(4)该氮肥的名称是__(填一种)。
(5)HR是含Z元素的一元酸。室温时,用0.250 mol·L-1NaOH溶液滴定25.0 mL HR溶液时,溶液的pH变化情况如图所示。
其中,a点表示两种物质恰好完全反应。
①图中x(填“>”“<”或“=”)7。
②室温时,HR的电离常数Ka=(填数值)。
研究SO2、CO等大气污染物的处理与利用具有重大意义。
Ⅰ.利用钠碱循环法可脱除烟气中SO2,该法用Na2SO3溶液作为吸收剂,吸收过程pH随n(SO)n(HSO3-)变化关系如下表:
n(SO32-)n(HSO3-) |
91:9 |
1:1 |
9:91 |
pH |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
(1)由上表判断NaHSO3水溶液显__性,原因是__。
(2)当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是__。
a.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
b.c(Na+)>c(HSO3-)>>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)
c.c(Na+)+c(H+)=c(HSO3-)+c(SO32-)+c(OH-)
(3)若某溶液中含3 mol Na2SO3,逐滴滴入一定量稀HCl,恰好使溶液中Cl-与HSO3-物质的量之比为21,则滴入盐酸中n(HCl)为__mol。
Ⅱ.CO可用于合成甲醇,反应原理为
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
(4)在容积为2 L的密闭容器中通入0.2 mol CO,0.4 mol H2,达到平衡时,CO转化率为50%,则该温度下的平衡常数为__,再加入1.0 mol CO后,重新达到平衡,CO的转化率__(填“填大”“不变”或“减小”);平衡体系中CH3OH的体积分数__(填“增大”“不变”或“减小”)。
(5)已知CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g);
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol。
有关键能数据如下:(单位:kJ/mol)
化学键 |
H—H |
H—O |
C—H |
C—O |
C=O |
键能 |
435 |
463 |
413 |
356 |
745 |
写出甲醇气体完全燃烧生成气态水的热化学方程式:__。
许多硫的含氧酸盐在医药、化工等方面有着重要的用途。
(1)重晶石(BaSO4)常做胃肠道造影剂。
已知:常温下,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。向BaSO4悬浊液中加入硫酸,当溶液的pH=2时,溶液中c(Ba2+)=__。
(2)硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]常做分析剂。
①检验晶体中含有NH4+的方法为。
②等物质的量浓度的四种稀溶液:
a.(NH4)2Fe(SO4)2 b.NH4HSO4
c.(NH4) 2SO4d.(NH4)2SO3,
其中c(NH4+)由大到小的顺序为__(填选项字母)。
(3)过二硫酸钾(K2S2O8)常做强氧化剂,Na2S2O3常做还原剂。
①K2S2O8溶液与酸性MnSO4溶液混合,在催化剂作用下,可以观察到溶液变为紫色,该反应的离子方程式为__。
②用铂做电极,电解H2SO4和K2SO4的混合溶液可以制备K2S2O8,其阳极的电极反应式为__,电解过程中阴极附近溶液的pH将__(填“增大”“减小”或“不变”)。
③产品中K2S2O8的含量可用碘量法测定。操作步骤为称取0.3000 g产品于碘量瓶中,加50 mL水溶解;加入4.000 g KI固体(稍过量),振荡使其充分反应;加入适量醋酸溶液酸化,以__为指示剂,用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定至终点(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。重复2次,测得平均消耗标准液21.00 mL。该产品中K2S2O8的质量分数为(杂质不参加反应)__(列式并计算)。