人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。
I.最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实验氮的固定一电解法合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率。
总反应式为:N2+3H22NH3
则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入_________极(填“阴”或“阳”) ;
向另一电极通入N2,该电极的反应式为__________________________。
II.据报道,在一定条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,主要产物为NH3相应的反应方程式为:2N2(g)+6 H2O (g)4NH3(g)+3O2(g)△H=Q ①
(1)上述反应的平衡常数表达式为_______________。
(2)取五份等体积N2和H2O的混合气体(物质的量之比均为1:3), 分别加 入体积相同的恒容密闭容器中,在温度不相同的情况下发生反应,反应相同时间后,测得氮气的体积分数与反应温度T的关系曲线如下图所示,则上述反应的Q________0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)若上述反应在有催化剂的情况下发生,则下图所示的a、b、c、d四条曲线中,能表示反应体系能量变化的是_______(填字母代号),图中△H绝对值为1530kJ·mol-1。
III.目前工业合成氨的原理是: N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-93.0kJ/mol ②
回答下列问题:
(1)结合II中的数据,则2H2(g)+ O2(g)="2" H2O (g)的△H=___________。
(2)在一定温度下,将1molN2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8mol。
①达平衡时,H2的转化率______________。
②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率
为时,则起始时NH3的物质的量
_________mol。
亚氯酸钠(NaClO2)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂,也用于食品消毒、水处理等。已知①亚氯酸钠(NaClO2)受热易分解。
②NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O。
③纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。
以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
(1)“反应1”需要鼓入空气,空气的作用是_______________
(2)“反应2”的化学方程式为:_______________
(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”,原因是_______________;结晶后需要对晶体洗涤,为了减少损失,可以用_______洗澡晶体。
(4)从“母液”中可回收的主要物质是___________;
(5)要得到纯的亚氯酸钠晶体(NaClO2·3H2O),对粗产品的必须进行的操作名称__________。
煤的气化和液化可能实现煤的综合利用,提高煤的利用价值。煤的间接液化是指以煤为原料,先气化(主要以水作气化剂)制成合成气,然后再通过一系列作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程。
(1)CH3OH、H2的燃烧热分别为:△H=-725.5kJ•mol-1,△H=-285.8kJ•mol-1,写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式:___________________。
(2)金属氧化物可被CO还原生成金属单质和二氧化碳。下图是四种金属氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时与温度(t)的关系曲线图1,700℃时,其中最难被还原的金属氧化物是_____(填化学式),用一氧化碳还原该金属氧化物时,若反应方程式为最简单整数比,该反应的平衡常数(K)数值等于___________。
(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其化学反应的热化学方程式为:CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)△H=-29.1kJ•mol-1.科研人员对该反应进行了研究.部分研究结果如图所示:
①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率“看,工业制取甲酸甲酯应选择的压强是__________;
②实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是______________________。
硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。已知:硼镁矿主要成分为Mg2B2O5•H2O,硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O.利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如下.
回答下列有关问题:
(1)硼砂中B的化合价为_________,溶于热水后,常用H2SO4调pH到2~3制取H3BO3,反应的离子方程式为________。
(2)X为H3BO3晶体加热脱水的产物,其与Mg反应制取粗硼的化学方程式为________,MgCl2•7H2O脱水需要在HCl氛围中加热,其目的是________。
(3)硼氢化钠是一种常用的还原剂,它与水反应的离子方程式是BH4-+2H2O=BO2-+4H2↑。硼氢化钠在溶液中能把许多金属离子还原为金属单质,为了抑制它与水的反应,反应应在_______(填“酸性”“中性”或“碱性”)条件下进行,试完成并配平金离子(Au3+)被硼氢化钠还原的离子方程式:
_____Au3++____BH4-+_____OH-═___Au↓+______BO2-+____ ______。
[化学—选修3:物质结构与性质]
在元素周期表中,除稀有气体外几乎所有元素都能氢形成氢化物。
(1)氨气属于共价型氢化物,工业常用氨气和醋酸二氨合铜[Cu(NH3)2]Ac的混合液来吸收一氧化碳(醋酸根CH3COO-简写为Ac-)。反应方程式为:[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3═[Cu(NH3)3CO]Ac
①请写出基态Cu+离子的价电子排布式_________________。
②氨水溶液中各元素原子的第一电离能从大到小排列顺序为_______________,理由是_________;其中NH3应为_________(填“极性”或“非极性”)分子。
③醋酸分子(CH3COOH)中的两个碳原子的杂化方式分别是_________________。
④生成物[Cu(NH3)3CO]Ac中所含化学键类型有_________(填序号)。
a.离子键 b.金属键 c.共价键 d.配位键
(2)某离子型氢化物化学式为XY2,晶胞结构如图所示,其中6个Y原子(○)用阿拉伯数字1~6标注.
①已知1、2、3、4号Y原子在晶胞上、下面上.则5、6号Y原子均在晶胞_________(填“侧面”或“内部”)。
②根据以上信息可以推知,XY2晶体的熔沸点___________(填“>”“=”或“<”)固态氨的熔沸点。
③若该晶胞的边长为anm,密度为ρg/cm3,XY2的摩尔质量为Mg/mol,则阿伏加德罗常数为___________。
[化学—选修2:化学与技术]
煤炭被人们誉为黑色的“金子”,它是人类使用的主要能源之一。为了提高煤的利用率,减少有害气体的排放,人们采取了各式各样的方法。
(1)煤的气化和液化可能提高煤的利用率。煤的气化技术的主要产物是___________。煤的液化技术又分为直接液化和间接氧化.将煤隔绝空气加强热得到焦炉气、煤焦油及焦炭等产品的技术称为___________。
(2)煤在燃烧前、后及燃烧过程中均可采取措施减少有害气体的排放.
①在燃烧前,可以采用微生物脱硫技术.原理如下:
上述过程中Fe2+的作用为________________。写出Fe2+Fe3+的离子方程式________________。
②煤在燃烧时,进行脱硫处理,常采用________燃烧技术,在把煤和脱硫剂加入锅炉燃烧室,使煤与空气在流化过程中充分混合、燃烧,起到固硫作用.常用脱硫剂的主要化学成分为_______(填化学式)。
③煤在燃烧后,烟气净化常采用除尘技术和脱硫、脱硝技术.湿法脱硫、脱硝技术中将烟气通入_________设备,用石灰水淋洗。