氨是最重要的化工产品之一。
(1)合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。有关化学反应的能量变化如下图所示。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
(2)CO对合成氨的催化剂有毒害作用,常用乙酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中CO,其反应原理为:[Cu(NH3)2CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3]CH3COO·CO(l) △H<0。吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生,恢复其吸收CO的能力以供循环使用,再生的适宜条件是 __________(填写选项编号)。
A.高温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.低温、高压
(3)用氨气制取尿素[CO(NH2)2]的反应为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) △H<0。某温度下,向容积为100L的密闭容器中通入4mol NH3和2molCO2,该反应进行到40 s时达到平衡,此时CO2的转化率为50%。该温度下此反应平衡常数K的值为________。下图中的曲线表示该反应在前25 s内的反应进程中的NH3浓度变化。若反应延续至70s,保持其它条件不变情况下,请在图中用实线画出使用催化剂时该反应的进程曲线。
(4)将尿素施入土壤后,大部分是通过转化为碳酸铵或碳酸氢铵后才被作物所利用,尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下,转化为碳酸铵。已知弱电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如下表:
弱电解质 |
H2CO3 |
NH3·H2O |
电离平衡常数 |
Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11 |
1.77×10-5 |
现有常温下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液,
①你认为该溶液呈 性(填“酸”、“中”、“碱”),原因是 。
②就该溶液中粒子之间有下列关系式,你认为其中正确的是 。
A.c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3·H2O)
B.c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C.c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1
D.c(NH4+)+ c(NH3·H2O)=2c(CO32-)+ 2c(HCO3-)+2c(H2CO3)
一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
根据题意完成下列各题:
(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式K=,升高温度,K值(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
(3)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的是(填序号)
a氢气的浓度减少 b正反应速率加快,逆反应速率也加快
c甲醇的物质的量增加 d重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(4)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是:(用化学方程式表示)
有A、B、C、D、E五种溶液,其中的阳离子分别是Ag+、Na+、Ba2+、Al3+、Fe3+,阴离子分别为Cl—、OH—、NO3—、CO32—、SO42—(都不重复),现进行如下实验:
(1)C溶液中加入纯铁粉,溶液质量增加;
(2)A、E溶液都呈碱性,测得0.1mol/L的A溶液pH小于0. 1mol/L的E溶液;
(3)在B溶液中逐滴加入氨水,出现沉淀,继而沉淀消失;
(4)在D溶液中加入硝酸钡溶液,无明显现象。据此推断各溶液的成分(填溶质的化学式):
A为;B为;C为__________;D为;E为
(4分)可逆反应2A(g) B(g)(放热反应)从反应开始至建立平衡后改变某一外界条件(外界条件指的是温度、压强、浓度和催化剂)使平衡发生了移动至新的平衡,该过程中各物质的浓度(用c表示)随时间变化情况如下图所示,试分析各图,指出导致平衡移动的因素和平衡移动的方向:
序号 |
平衡移动的因素 |
平衡移动的方向 |
A |
||
B |
||
C |
||
D |
(14分)用 NH4Cl进行如下实验,试判断发生的现象,并简单说明原因。
(1)用玻璃棒蘸取少量 NH4Cl溶液与pH试纸接触时,试纸显示的颜色与标准比色卡相比,可发现 NH4Cl的pH 7(填“<”、“=”或“>”),显性(填“酸”、“碱”或“中”),其原因可用离子方程式表示为;
(2)在NH4Cl溶液中加入镁粉,可观察到有气体生成,其主要成分为。
(3)若对NH4Cl溶液进行测定,溶液中浓度最大的是离子,微粒个数最少的是离子。
(4)25℃时,向0.1mol/L的氨水中加入少量氯化铵固体,当固体溶解后,测得溶液pH减小,主要原因是(填序号)。
A.氨水与氯化铵发生化学反应
B.氯化铵溶液水解显酸性,增加了c(H+)
C.氯化铵溶于水,电离出大量铵离子,抑制了氨水的电离,使c(OH―)减小
(5)室温下,如果将0.1mol NH4Cl和0.05mol NaOH全部溶于水,形成混合溶液(假设无损失),
①和两种粒子的物质的量之和等于0.1mol。
②___和_两种粒子的物质的量之和比OH―多0.05mol。
由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,若1g水蒸气转化成液态水时放热2.444KJ,试写出氢气的燃烧热的热化学方程式——————————————————————————————————————。