合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究来自正确的理论指导,合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下:
温 度(℃) |
360 |
440 |
520 |
K值 |
0.036 |
0.010 |
0.0038 |
(1)①由上表数据可知该反应为放热反应,理由是 。
② 理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是 。(填序号)
a.增大压强 b.使用合适的催化剂
c.升高温度 d.及时分离出产物中的NH3
(2)原料气H2可通过反应 CH4(g) + H2O (g)CO(g) + 3H2(g) 获取,已知该反应中,当初始混合气中的
恒定时,温度、压强对平衡混合气CH4含量的影响如下图所示:
①图中,两条曲线表示压强的关系是:P1 P2(填“>”、“=”或“<”)。
②该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)原料气H2还可通过反应CO(g) + H2O(g)CO2 (g) + H2(g) 获取。
①T ℃时,向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO,反应达平衡后,测得CO的浓度为0.08 mol·L-1,则平衡时CO的转化率为 ,该温度下反应的平衡常数K值为 。
②保持温度仍为T ℃,改变水蒸气和CO的初始物质的量之比,充入容器进行反应,下列描述能够说明体系处于平衡状态的是 (填序号)。
a.容器内压强不随时间改变
b.混合气体的密度不随时间改变
c.单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d.混合气中n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2)=1 : 16 : 6 : 6
(7分)A~G是几种烃的分子球棍模型,据此回答下列问题:
(1)常温下含碳量最高的气态烃是________(填对应字母);
(2)能够发生加成反应的烃有________(填数字)种;
(3)一卤代物种类最多的是________(填对应字母);
(4)写出实验室制取C的化学方程式_______________________________________;
(5)写出F发生溴代反应的化学方程式____________________________________。
(15分)电子垃圾含70%Cu、25%Al、4%Fe以及少量Pt、Au)实验室现欲回收处理制备硫酸铜和硫酸铝晶体,合成路线如下
查阅资料获取下列信息Cu可与H2SO4、H2O2反应生成CuSO4;铁铝铜等离子沉淀为氢氧化物的PH值如表所示
请回答下列问题
(1)写出Cu与稀H2SO4、H2O2反应的离子方程式;
(2)操作Ⅱ中X的取值范围;
(3)操作Ⅲ中蒸发浓缩所需的玻璃仪器;
(4)操作中的滤渣生成Al2(SO4)3·18H2O的化学方程式;
(5)为测定CuSO4 ·5H2O晶体的纯度,取ag试样配成100ml溶液,取25.00ml,消除干扰离子后,用 b mol.L-1EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定Cu2+(离子方程式为Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+)滴定至终点平均消耗EDTA12.00ml,则CuSO4·5H2O的纯度为。
(14分)A、B、C、D、E、F是原子序数依次递增的前四周期元素。A是宇宙中含量最丰富的元素;D与E同主族,且E的原子序数是D的两倍;B与D组成的化合物是一种温室气体;C元素原子最外层P能级比S能级多1个电子;F原子的最外层电子数与A相同,其余各层均充满。据此回答下列问题。
(1)F元素形成的高价基态离子的核外电子排布式为。
(2)E的一种具有强还原性的氧化物分子的VSEPR模型为。
(3)C、D、E元素的第一电离能由大到小的顺序是。(用元素符号表示)
(4)A和D形成的18电子化合物难溶于BE2,其理由是,此化合物还可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨,相应的离子方程式为
(5)C有多种氧化物,其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下,2L甲气体与0.5L氧气相混合,若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留,所生成的含氧酸盐的化学式是。
(6)F与C形成化合物的晶胞如图所示,该化合物的化学式为,C离子的配位数是。
汽车尾气净化反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),请回答下列问题:
(1)对于气相反应,用某组分B平衡时的分压p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作KP,则该反应的平衡常数KP表达式为;
(2)已知:N2(g) + O2(g) ="2NO(g)" △H=+180.5kJ·mol-1
C(s) + O2(g) = CO2(g)△H=-393.5 kJ·mol-1
2C(s) + O2(g) ="2CO(g)" △H=-221kJ·mol-1
则2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的△H=,该反应能自发进行的条件(填“高温”、“低温”或“任意温度”);
(3)在一定温度下,向体积为 V L的密闭容器中充入一定量的NO和CO。在t1时刻达到平衡状态,此时n(CO)="a" mol,n(NO)="2a" mol,n(N2)="b" mol。
①若保持体积不变,再向容器中充入n(CO2)=" b" mol,n(NO)=" a" mol,则此时v正v逆(填“>”、“=”或“<”);
②在t2时刻,将容器迅速压缩到原容积的1/2,在其它条件不变的情况下,t3时刻达到新的平衡状态。请在下图中补充画出t2-t3-t4时段N2物质的量的变化曲线。
(4)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。
①若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制的最佳温度在左右;
②目前对氮氧化物(NOx)进行治理的方法比较多,其中吸附/吸收法广受欢迎。下列物质适合作为NOx吸收剂的是
A.活性炭 B.氨水C.酸性尿素溶液D.硫酸
I.有X、Y、Z、R四种短周期元素,Y、Z、R同周期。相关信息如下:
相关信息 |
|
X |
单质为双原子分子。若低温蒸发液态空气,因其沸点较低可先获得X的单质 |
Y |
含Y元素的物质焰色反应为黄色 |
Z |
同周期元素中原子半径最小 |
R |
R元素原子的最外层电子数是K层电子数的3倍 |
(1)Z元素在周期表的位置是,Y、Z、R简单离子的半径从大到小的顺序是(用离子符号表示);(2)由X、Z两种元素组成的化合物甲,常温下为易挥发的淡黄色液体,甲分子构型为三角锥形,且分子里X、Z两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构。甲遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质。则甲的结构式为;
(3)化合物乙(Y2R)溶液在空气中长期放置,与氧气反应会生成与过氧化钠的结构和化学性质相似的物质Y2R2,其溶液显黄色。则Y2R2的电子式为,写出乙溶液在空气中变质过程的化学方程式。
II.元素X与氢可形成多种化合物,如丙、丁、戊。
(4)丙与醋酸类似,为一元弱酸,对热十分稳定但受撞击就爆炸。8.6 g丙爆炸分解生成H2和6.72 L(标况下)X2。写出其爆炸的化学方程式;
(5)丁为离子化合物,遇水反应生成H2和气体戊,标况下戊的密度为0.76 g·L-1,则物质丁的化学式为;
(6)戊在高温条件下能还原Fe2O3,生成两种单质,写出该反应的化学方程式,有人提出生成的产物中可能还有FeO,请设计实验方案验证(用化学方法)。