工业合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0。某实验将3.0 mol N2(g)和4. 0 mol H2(g)充入容积为10L的密闭容器中,在温度T1下反应。测得H2的物质的量随反应时间的变化如下图所示。
(1)反应开始3min内,H2的平均反应速率为 。
(2)计算该条件下合成氨反应的化学平衡常数(写出计算过程,结果保留2位有效数字)。
(3)仅改变温度为T2 ( T2小于TI)再进行实验,请在答题卡框图中画出H2的物质的量随
反应时间变化的预期结果示意图。
(4)在以煤为主要原料的合成氨工业中,原料气氢气常用下述方法获得:
写出上述CO与H2O(g)反应的热化学方程式: 。
(5)合成氨工业中,原料气(N2、H2混有少量CO、NH3)在进入合成塔之前,用醋酸二氨合铜(I)溶液来吸收CO其反应为:CH3COO[Cu(NH3)2]+CO+NH3CH3COO[Cu(NH3)3]•CO △H<0。写出提高CO吸收率的其中一项措施: 。
反应①②是重要的化工反应,D、E、F、G、M为单质,D、E、G、H为气体,且只有E为有色气体,G是空气中主要成分之一,F、M是生活中常见的金属,K是白色沉淀,C的焰色反应为黄色,P是M和紫黑色固体单质化合的产物,P、J、L、M含有同种元素,其物质间转化关系如下,虚框内是需设计的内容,反应物只能用A~N中的物质。请回答下列问题:
(1)用电子式表示H物质的形成过程
(2)电解池①中的阴极产物的名称
(3)足量的E与P溶液反应生成J,离子方程式为
(4)N溶液呈碱性,用离子方程式解释原因
(5)请模仿上述物质转化关系图设计F→K的最佳途径:(用A~N中的物质的化学式表示)
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F —→K
按设计得到1molK,至少需要另加的试剂及其物质的量是
n( )="" mol;n( )="" mol。
用下图装置可以进行测定SO2转化成SO3的转化率的实验。已知SO3的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃。已知发生装置中所涉及反应的化学方程式为:
Na2SO3(s) + H2SO4(85%)==Na2SO4 + H2O + SO2↑
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(1)根据实验需要,应该在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处连接合适的装置。请从下图A~E装置中选择最适合装置并将其序号填入下面的空格中。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处连接的装置分别是 _______、 _____、 _______。
(2)从乙处均匀通入O2,为使SO2有较高的转化率,实验中在加热催化剂与滴加浓硫酸的顺序中,应采取的操作是。若用大火加热烧瓶时,SO2的转化率会(填“升高”、“不变”或“降低”)
(3)有一小组在实验中发现,SO2气体产生缓慢,以致后续实验现象不明显,但又不存在气密性问题,请你推测可能的原因并说明相应的验证方法(可以不填满)。
①原因,验证方法
②原因,验证方法
③原因,验证方法
(4)将SO2通入含1.5mol氯酸的溶液中,可生成一种强酸和一种氧化物,若有1.5×6.02×1023个电子转移时,该反应的化学方程式
(5)用amolNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,测得装置Ⅲ增重了bg,则实验中SO2的转化率为%(用含a、b的代数式填写)
有二价金属的硝酸盐晶体,化学式为M(NO3)x·nH2O,经测定式量为242,将2.42g该晶体溶于水配成200ml溶液,将此溶液置于装有隋性电极的电解池中进行电解,若有0.02mol电子转移给金属离子时,溶液中金属离子全部析出,经称量阴极增重0.64g,试计算:
①金属M的相对原子质量,及x的值.
②若忽略溶液体积变化,则电解后溶液的PH值为多少?
(每空3分,共9分)在50mL amol/L的硝酸溶液中,加入6.4gCu,全部溶解,假设硝酸的还原产物只有NO2和NO,将反应后溶液用蒸馏水稀释至100mL时测得c(NO
)=3mol/L,
(1)稀释后溶液c(H+)=_____mol
/L。
(2)若a=9,则生成的气体中NO2的物质的量为____mol。
(3)治理氮氧化物污染的方法之一是用NaOH溶液进行吸收,反应原理如下:
NO2+NO+2NaOH=2NaNO3+H2O
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
若将上述的NO2和NO的混合气体通入1mol/L的NaOH恰好被吸收,则NaOH溶液的体积为______mL。
进行胃部透视时,常在检查之前服用“钡餐”,其主要成分是硫酸钡。
(1)25℃时,已知胃液的pH在0.9—1.5之间,请问___。(填“能”或“不能”)用碳酸钡代替硫酸钡作为“钡餐”使用,简述你做出判断的理由_。
(2)当人体中Ba2+浓度达到2×10-3mol·L-1时,就会对健康产生危害,若误将氯化钡当做食盐食用,请计算说明是否可以通过服用5%的硫酸钠溶液(约0.36mol·L-1)有效除去胃中的Ba2+。(25℃时,硫酸钡的溶度积常数Ksp=1.1×10-10)
。(3)环境监测某工厂废水中Ba2+的浓度。取废水50.00mL,控制适当的酸度加入足量的K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;沉淀经洗涤、过滤后,用适量的稀盐酸溶解,此时CrO42-全部转化为Cr2O72-,再加入过量KI溶液,反应液中再滴加0.100mol·L-1Na2S2O3溶液,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液36.00mL。已知有关的离子方程式为:
① Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;② I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。
试计算该工厂废水中Ba2+的物质的量浓度。