氮是地球上含量丰富的一种元素,氨、肼(N2H4)和叠氮酸都是氮元素的重要氢化物,在工农业生产、生活中有着重大作用。
(1)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重要影响。
①在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,其平衡常数K与温度T的关系如下表。
T/K |
298 |
398 |
498 |
平衡常数K |
4.1×106 |
K1 |
K2 |
则该反应的平衡常数的表达式为________;判断K1________K2(填“>”、“<”或“=”)。
②下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母)。
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
b.v(N2)正=3v(H2)逆
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
③一定温度下,在1 L密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2并发生上述反应。若容器容积恒定,10 min达到平衡时,气体的总物质的量为原来的,则N2的转化率为________,以NH3的浓度变化表示该过程的反应速率为________。
(2)肼可用于火箭燃料、制药原料等。
①在火箭推进器中装有肼(N2H4)和液态H2O2,已知0.4 mol液态N2H4和足量液态H2O2反应,生成气态N2和气态H2O,放出256.6 kJ的热量。该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。
②一种肼燃料电池的工作原理如图所示。该电池工作时负极的电极反应式为_____________________________________。
③加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该反应的化学方程式_______________________________________。
肼与亚硝酸(HNO2)反应可生成叠氮酸,8.6 g叠氮酸完全分解 可放出6.72 L氮气(标准状况下),则叠氮酸的分子式为________。
有一工业废水,其中含有少量Fe2+、Ag+、Na+和SO42—。试设计一个实验方案,回收Ag并获得FeSO4·7H2O。请填写下表。
称为“塑料王”的是,制取它的方程式为,该反应的反应类型为。
我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求:
pH |
6.5~8.5 |
Ca2+、Mg2+ |
<0.004 5 mol·L-1 |
细菌总数 |
<100个/mL |
以下是源水处理成自来水的工艺流程示意图
(1)源水中含Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-等,加入生石灰后生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,写出其中一个离子方程式:_________________________。
(2)凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程____________(填序号)。FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂,它在水中最终生成____________沉淀。
①只是物理过程 ②只是化学过程 ③是物理和化学过程
(3)通入二氧化碳的目的是________________和______________________。
(4)气体A的作用是_________________________。这种作用是基于气体A和水反应的产物具有__________性。
(5)下列物质中____________可以作为气体A的代用品。
①Ca(ClO)2 ②NH3(液) ③K2FeO4 ④SO2
Ⅰ.如图所示,在大试管里放入一段光亮无锈的弯成螺旋状
的铁丝,把试管倒插入水中,把这个装置这样放置约一周后,观察
到铁丝发生的变化是______________________,原因是
____________________.试管里的水面会上升,最终上升高度约为
________,原因是_________________________________________
________________________________________________________________________.
Ⅱ.A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸.
(1)A中反应的离子方程式为__________________________________________.
(2)B中Sn电极的电极反应式为________________________________________,
Sn电极附近溶液的pH__________(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)C中被腐蚀的金属是________,总反应式为________________________.比较
A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序是______________________.
将W g木炭与同时装入一个装有压力表体积不变的密闭容器中,压力表所示压强为
,高温下容器中木炭与
均完全反应后恢复到原温度,压力表的示数为
,试求:
(1)当W取值发生变化时,反应后压强P也发生变化,P的最大值(以表示)是______。
(2)以W表示满足题设条件的a的取值范围__________。
(3)在题设条件下,W、a、P、之间必须满足函数系W=f(a、
、P),写出该函数表达式:__________________。