甲烷和氨在国民经济中占有重要地位。
(1)制备合成氨原料气H2,可用甲烷蒸汽转化法,主要转化反应如下:
CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH =" +206.2" kJ/mol
CH4(g) + 2H2O(g) CO2(g) +4H2(g) ΔH = +165.0kJ/mol
上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒,必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2,同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应,该反应的热化学方程式是 。
(2)工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为:2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l),该反应的平衡常数和温度关系如下:
T / ℃ |
165 |
175 |
185 |
195 |
K |
111.9 |
74.1 |
50.6 |
34.8 |
① 反应热ΔH(填“>”、“<”或“=”)_______0。
② 在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比),下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。求图中的B点处,NH3的平衡转化率。
(3)已知甲烷燃料电池的工作原理如下图所示。该电池工作时,a口放出的物质为_________,该电池正极的电极反应式为:____ ,工作一段时间后,当3.2g甲烷完全反应生成CO2时,有 mol 电子发生转移。
向30.0mL硫酸铜溶液中加入过量铝粉,待充分反应后,再向其中加入2.00mol/L烧碱溶液,至沉淀不再减少,消耗烧碱溶液210mL,且收集到气体0.672L(标准状况)。据此计算:
(1)加入铝粉的质量。
(2)原硫酸铜溶液的物质的量浓度。
实验室可用如下反应制取氯气,反应原理如下:
2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl 2+ 5Cl 2↑+ 8H2O
(1)用单线桥表示出上述反应中电子转移的方向和数目
(2)上述反应中氧化剂与还原剂的物质的量比
(3)15.8g KMnO4能使多少克HCl被氧化?
(4)产生的Cl2在标准状况下的体积为多少?(
某混合溶液中氯化镁浓度为2mol/L,含三氯化铝的浓度为3mol/L,则将200mL此溶液中的Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀分离析出,至少需要1.6mol/L氢氧化钠溶液的体积是多少?
向100g8%的NaOH溶液中通入CO2,生成盐的质量为13.7g时,则通入了多少克CO2?
将3.96g组成为X2YZ4的盐(不是复盐)溶于水,滴加适量稀硫酸后再加入2.24g还原铁粉,恰好完全反应生成Fe2+。向反应后的溶液中加入足量的KOH溶液至刚好将Fe2+完全沉淀;将沉淀过滤、洗涤并充分加热后得到红棕色固体4.80g;将滤液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的含氧酸盐(不是复盐)13.92g。
(1)红棕色固体的化学式为______________,含氧酸盐的化学式为______________。
(2)组成为X2YZ4的盐中是否含有铁元素和钾元素?通过计算说明。
(3)推断X2YZ4的盐的化学式,写出推断过程。