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。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。
已知
为合成某种液晶材料的中间体M,有人提出如下不同的合成路径:
常温下,下列物质能与A发生反应的有________(填序号)。
a.苯 b.Br2/CCl4c.乙酸乙酯 d.KMnO4/H+溶液
(2)M中官能团的名称是_______,由C→B的反应类型为__________。
(3)由A催化加氢生成M的过程中,可能有中间产物和______(写结构简式)生成。
(4)检验B中是否含有C可选用的试剂是___________(任写一种名称)。
(5)物质B也可以由C10H13Cl与NaOH水溶液共热生成,C10H13Cl的结构简式为_______。
(6)C的一种同分异构体E具有如下特点:
a.分子中含—OCH2CH3 b.苯环上只有两种化学环境不同的氢原子
写出E在一定条件下发生加聚反应的化学方程式:____________。
(9分) 某含苯环的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为92.3%。
(1)A的分子式为:
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为,反应类型是;
(3)已知:。请写出A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应的化学方程式;
(4)一定条件下,A与氢气反应,得到的化合物中碳的质量分数为85.7%,写出此化合物的结构简式;
(5)在一定条件下,由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为。
Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。
(l)Na位于元素周期表第___周期第____族;S的基态原子核外有____个未成对电子;Si的基态原子核外电子排布式为___________
(2)用“>”或“<”填空:
第一电离能 |
离子半径 |
熔点 |
酸性 |
Si_____S |
O2-_____Na+ |
NaCl_____Si |
H2SO4____HCl O4 |
(3)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下,已知该反应每消耗1molCuCl(s),放热44.4kJ,该反应的热化学方程式是___________________。
(4)ClO2常用子水的净化,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目_________________。
某化学兴趣小组测定某FeCl3样品(含少量FeCl2杂质)中铁元素的质量分数,实验室按以下步骤进行:
① 称取a g样品,置于烧杯中;
② 加适量盐酸和适量蒸馏水使样品溶解,准确配制成250mL溶液;
③ 准确量取25.00mL步骤②中配得的溶液,置于烧杯中,加入适量的氯水,使反应完全;
④ 加入过量氨水,充分搅拌,使沉淀完全;
⑤ 过滤,洗涤沉淀;
⑥ 将沉淀转移到坩埚内,加热、搅拌,直到固体由红褐色全部变为红棕色后,在干燥器中冷却至室温后,称量;
⑦……。
请根据上面叙述,回答:
(1)上图仪器中,实验步骤①②③中必须用到的仪器是E和(填仪器序号)
(2)写出步骤③中发生反应的离子方程式
(3)洗涤沉淀的操作是
(4)第⑥步的操作中,将沉淀物加热,冷却至室温,称量其质量为m1g,再次加热并冷却至室温称量其质量为m2g,若m1与m2差值较大,接下来的操作应当是
(5)若坩埚质量是W1 g,最终坩埚和固体的总质量是W2 g,则样品中铁元素的质量分数为
生态农业涉及农家废料的综合利用,某种废料经发酵得到一种含甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。2.016 L(标准状况)该气体通过盛有红热CuO粉末的硬质玻璃管,发生的反应为:CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu。当甲烷完全反应后,硬质玻璃管的质量减轻4.8 g。将反应后产生的气体通入过量的澄清石灰水中,充分吸收,生成沉淀8.5 g。
(1)原混合气体中甲烷的物质的量是________。
(2)原混合气体中氮气的体积分数为。