氨气是生产化肥、硝酸等的重要原料,围绕合成氨人们进行了一系列的研究
(1)氢气既能与氮气又能与氧气发生反应,但是反应的条件却不相同。
已知:2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) ΔH =" -483.6" kJ/mol
3H2 (g) + N2 (g) 2NH3 (g) ΔH =" -92.4" kJ/mol
计算断裂1 mol N≡N键需要能量 kJ , 氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键键 (填“强”或“弱”),因此氢气与二者反应的条件不同。
(2)固氮是科学家致力研究的重要课题。自然界中存在天然的大气固氮过程:N2 (g) + O2 (g) =" 2NO" (g) ΔH =" +180.8" kJ/mol ,工业合成氨则是人工固氮。
分析两种固氮反应的平衡常数,下列结论正确的是 。
反应 |
大气固氮 |
工业固氮 |
||||
温度/℃ |
27 |
2000 |
25 |
350 |
400 |
450 |
K |
3.84×10-31 |
0.1 |
5×108 |
1.847 |
0.507 |
0.152 |
A.常温下,大气固氮几乎不可能进行,而工业固氮非常容易进行
B.人类大规模模拟大气固氮是无意义的
C.工业固氮温度越低,氮气与氢气反应越完全
D.K越大说明合成氨反应的速率越大
(3)在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料, 发生反应:3H2 (g) + N2 (g) 2NH3 (g)测得甲容器中H2的转化率为40%。
|
N2 |
H2 |
NH3 |
甲 |
1 |
3 |
0 |
乙 |
0.5 |
1.5 |
1 |
丙 |
0 |
0 |
4 |
判断乙容器中反应进行的方向 。(填“正向”或“逆向”)
达平衡时,甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数大小顺序为 。
(4)氨气是合成硝酸的原料,写出氨气与氧气反应生成一氧化氮和气态水的热化学方程式 。
能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源.具有广泛的开发和应用前景。因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。
(1)已知在常温常压下:
①2CH3OH(I)十3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)△H= _1275.6 kJ·mol—1
②H2O(I) ="==" H2O(g)△H="+" 44.0 kJ.mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式(2分).
(2)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应A:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1
反应B:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2
取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如下图所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H1________0(填“>”、“<”或“=”)。
②对于反应A,若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是。
A.升高温度 | B.增加CO2的量 |
C.充入He,使体系总压强增大 | D.按原比例再充入CO2和H2 |
③某温度下,将4mol CO和12mol H2,充人2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO) ="0.5" mol·L—1,,则该温度下该反应的平衡常数为。
④.某种甲醇—空气燃料电池是采用铂作为电极,稀硫酸作电解质溶液。其工作时负极的电极反应式可表示为______________________
(3)对燃煤烟气中的SO2、NO2设物质的量之比为1∶1,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。,则该反应的化学方程式为________。(4)在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液,使溶液的pH=7,则
溶液中c(Na+)+c(H+)_____ c(NO3-)+c(OH-)(填写“>”“=”或“<”)
I. A~J分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如下图所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素的固态氧化物,A、B、C、D、E、 F六种物质中均含同一种元素。请填写下列空白:
(1)A、B、C、D、E、F六种物质中含有的同一种元素在周期表中位置,
(2)写出反应④的离子方程式。
(3)若向气体K的水溶液中加入盐酸,使其恰好完全反应,所得溶液的
pH7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因:。
II.电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置如图所示:
(1)电解池阳极的电极反应分别是
①;②。
(2)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是。
①正极的电极反应是。
②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环。则A物质的化学式是。
(3)实验过程中,若在阴极产生了44.8 L(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池消耗CH4(标准状况)L。
在水溶液中橙红色的Cr2O72-与黄色的CrO42-有下列平衡关系:
Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+,把K2Cr2O7溶于水配成稀溶液, 溶液呈橙色。
(1)向上述溶液中加入NaOH溶液,溶液呈_______色,平衡________。(填“向左移”或“向右移”,下同。)
(2)再加入过量稀H2SO4,则溶液呈_______色,平衡________。
(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)则平衡_______________,溶液颜色将__________。
在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)。其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=。
(2)该反应为反应(选填吸热、放热)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是。
a.容器中压强不变 b.混合气体中c(CO)不变
c.v正(H2)=v逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)。试判断此时的温度为_(3’)
牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着,它在唾液中存在下列平衡:Ca5(PO4)3OH(固)
5Ca2++3PO43-+OH-
(1)进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,这时牙齿受腐蚀,其原因是。
(2)已知Ca(PO4)3F(固)的溶解度比上面的矿化产物更小,质地更坚固。请用离子方程式表示:
(3)当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋牙的原因。
(4)根据以上原理,请你提出一种其他促进矿化的办法:。