氨气是生产氮肥、硝酸、纯碱等的重要原料。
(1)实验室模拟合成氨。在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料(单位是mol /L),平衡时测得甲容器中H2的转化率为20%。
|
N2 |
H2 |
NH3 |
甲 |
1 |
3 |
0 |
乙 |
0.5 |
1.5 |
1 |
丙 |
0 |
0 |
4 |
①平衡时甲容器中氨气的浓度为 。
②乙容器中开始反应时,v逆 v正(填<、>或=)。
③达平衡时,甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数由大到小的顺序为 。
(2)工业上以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焓变ΔH_____0(填“>”、“<”或“=”)。
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)=x,下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是 。
③右图中的B点处,NH3的平衡转化率为 。
某工业废水中仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解),且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1mol/L。
阳离子 |
K+ Cu2+ Fe3+ Al3+ Fe2+ |
阴离子 |
Cl-CO32- NO3- SO42- SiO32- |
甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。
Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅲ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
请推断:
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是(写离子符号)。
(2)Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的的离子方程式是_________________________。
(3)将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中,气体变无色,所发生的化学方程式为
(4)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是,阴离子是。(写离子符号)
(5)另取100mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,得到的固体质量为g。
X、Y、Z为常见的三种单质,Z是绿色植物光合作用的产物之一,A、B为常见化合物。它们在一定条件下可发生如图所示的反应(均是在非溶液中进行的反应):
(1)画出Z的原子结构示意图;
(2)当X为金属,Y为非金属时,A可能的电子式为或;
(3)当X为非金属,Y为金属时,X可能的化学式为或;
(4)当X与Y均为金属时,写出X与A反应的化学方程式;
(5)当X与Y均为非金属时,若X与Y同主族,写出X与A反应的化学方程式;若X与Y不在同一主族,写出X与A反应的化学方程式。
已知①氯水和溴水能将Fe2+氧化成Fe3+,而碘水不能;②Fe3+可以使KI-淀粉试液变蓝色。
⑴向100mL FeBr2溶液中通入标况下体积为3.36L的Cl2,充分反应后测得溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等,则原FeBr2溶液的物质的量浓度为;
⑵向含1 molFeI2和2mol FeBr2溶液中通入3 mol Cl2后,溶液中所含各种离子的个数之比是;
⑶向含a molFeI2和bmol FeBr2溶液中通入c mol Cl2,若要保证溶液中含有两种阳离子,c的取值范围是。
T、X、Y、Z、Q、R、W为周期表前四周期元素,原子序数依次递增。已知:
①W的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;
②T原子所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等;
③X的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子数相同;
④Z的基态原子价电子排布为ns2npn+2;
⑤在该元素所在周期中,Q的基态原子的第一电离能最小;
⑥R的单质常温常压下是气体,其基态原子的M层上有1个未成对的p电子;
(1)X、Y、Q三种元素的电负性由大到小的顺序是(用元素符号表示)。
(2)Y的氢化物分子间能形成氢键,R的氢化物分子间不易形成氢键,原因是。
(3)W的基态原子的外围电子排布式为,该元素与元素X、Y能形成的[W(XY)4]2-离子中,含有的化学键是。
a.离子键b.极性键c.非极性键d.配位键
(4)T、X、Z三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常见的有害气体,它的分子式为XT2Z,分子空间构型为平面三角形,则该分子中中心原子采取杂化,1molM分子中σ键和π键的个数比为。
(5)X与Y原子结合形成的X3Y4晶体,其晶体结构与金刚石类似,但硬度比金刚石大,请解释原因是。
(6)WR的晶胞结构如图所示,阴离子周围最近的阳离子有个;
WR晶体的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积是(只要求列出计算式)。
二甲醚(CH3OCH3)被称为21世界的新型燃料,在未来可能替代汽油、液化气、煤气等并具有优良的环保性能。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g) +H2O(g)△H2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ·mol-1
(1)若要增大反应①中H2的转化率,在其它条件不变的情况下可以采取的措施为。
A.加入某物质作催化剂 | B.加入一定量CO |
C.反应温度降低 | D.增大容器体积 |
(2)在某温度下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=1 mol/L,c(H2)=2.4 mol/L,5 min后达到平衡,CO的转化率为50%,则5 min内CO的平均反应速率为;若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4 mol/L,c(H2)=a mol/L;达到平衡后,c(CH3OH)=2 mol/L,a=mol/L。
(3)催化反应室中总反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=;830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K1.0(填“>”、“<”或“=”)。
(4)二甲醚的燃烧热为1455 kJ·mol-1,则二甲醚燃烧的热化学方程式为
。
(5)“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源,其工作原理如图所示。b电极是极,写出a电极上发生的电极反应式。