一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3:N2+3H2O2NH3+O2
进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(反应时间3 h):
T/℃ |
30 |
40 |
50 |
生成NH3量/(10-6 mol) |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
请回答下列问题:
(1)50℃时从开始到3 h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为________ mol·h-1。
(2)该反应过程与能量关系可用如图表示,则反应的热化学方程式是____________。
(3)与目前广泛应用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率较慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:_______________________________________。
(4)工业合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N2和4 mol H2,达到平衡时,N2的转化率为50%,体积变为10 L。求:
①该条件下的平衡常数为________;
②若向该容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3,且a、b、c均大于0,在相同条件下达到平衡时,混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。反应放出的热量________(填“>”“<”或“=”)92.4 kJ。
有效地利用现有新能源和开发新能源已受到各国的重视。
(1)可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能。例如,在汽油中加入乙醇来生产“无铅汽油”。乙醇的分子式为C2H6O,试根据C、H、O成键的特点,写出C2H6O所有可能的结构式或结构简式 。
(2)天然气的主要的成分是甲烷,其燃烧产物无毒、热值高、管道输送方便,将成为我国西部开发的重点之一。能说明甲烷是正四面体而非正方形平面结构的理由是。(填写编号)
①其一氯取代物不存在同分异构体 ②其二氯取代物不存在同分异构体
③其三氯取代物不存在同分异构体④其四氯取代物不存在同分异构体
(3)氢能是人类未来的理想能源。1980年我国首次制成一辆燃氢汽车,乘员12人,以50km/h的速度行驶了40km。为了有效发展民用氢能源,首先必须制得廉价的氢气。下列既可行又经济的制氢方法是 (填写编号)
①电解水 ②锌和稀硫酸反应 ③光解海水
其次,制得纯氢气后,还需要解决的问题是。(写出其中的一个)(4)今有两个氢气燃烧生成水的热化学方程式
2H2(g)+ O2(g) ="=" 2H2O(g)△H=a kJ/mol
2H2(g)+ O2(g) ==2H2O(l)△H=b kJ/mol
请回答下列问题:(提示:︱b︱表示b的绝对值)①若2 molH2完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量 (填“>”、“<”或“=”)︱b︱kJ
②若已知拆开1mol氢气中的化学键要消耗436 kJ能量,拆开1mol氧气中的化学键要
消耗496kJ能量,水蒸气中1molH—O键形成时放出热量463kJ,写出该反应的热化学方程式:
某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为;
(2)反应开始至2min,气体Z的平均反应速率为;
(3)若X、Y、Z均为气体,反应达平衡时,此时容器内的压强与起始压强之比为。
现有如下几种物质:①金刚石②16O③冰④18O ⑤CH3-CH2-CH2-CH3 ⑥水⑦ C60⑧
⑨
请按要求用序号填空:
(1)属于同素异形体的是;(2)属于同分异构体的是。
(3)属于同位素的是;(4)属于同一物质的是
(5)属于同系物的是
(12分)用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入稀H2SO4和______。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用____________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_______________________________。
方法二:在如图所示装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
(1)在试管工里加入的试剂是_______________。
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是_______________。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是_________________________________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是________________________________________________________________。
(16 分)某铝合金(硬铝)中含有铝、镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,有人设计了如下实验:
(1)补全上述①②③④各步反应的离子方程式
①Mg+2H+===Mg2++H2↑ , ___________________________
②_______________________, _______________________
Mg2++OH-===Mg(OH)2↓
③ ___________________________________
CO2+H20+ A102-===Al(OH)3↓+3HCO3-
④2A1(OH)3===Al203+H20
(2)该样品中铝的质量分数是()
(3)第②步中加入Na0H溶液不足时,会使测定结果()
第④步中的沉淀没有用蒸馏水洗涤时,会使测定结果()
第④步对沉淀灼烧不充分时,会使测定结果()
A.偏高 B.偏低 C.不影响