氨与硝酸在工农业生产中均有重要的用途。某小组根据工业生产原理设计了生产氨与硝酸的主要过程如下:
(1)以N2和H2为原料合成氨气。反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H<0
①一定温度下,在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应。若容器容积恒定,达到平衡状态时,气体的总物质的量是原来的
,则N2的转化率α= ;若此时放出热量为aKJ,则其热化学方程式为 ___________________。
②氨气溶于水则为氨水。已知NH3·H2O的电离平衡常数为Kb,计算0.1mol/L的NH3·H2O溶液中c(OH-)=___________mol/L(设平衡时NH3·H2O的浓度约为0.1mol/L,用含有Kb的代数式表示)。
(2)以氨气、空气为主要原料先进行氨的催化氧化,然后制得硝酸。
①其中NO在容积恒定的密闭容器中进行反应:2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) △H>0
该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如下图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号) 。
| A.在t1~t2时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态 |
| B.在t2时,采取的措施可以是升高温度 |
| C.在t3~t4时与在t1~t2时的平衡常数K肯定相同 |
| D.在t5时,容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值 |
②实际上,生成的NO2会聚合生成N2O4。如果在一密闭容器中,17℃、1.01×105Pa条件下,2NO2(g)
N2O4(g) △H<0的平衡常数K=13.3。若改变上述体系的某个条件,达到新的平衡后,测得混合气体中c(NO2)=0.04mol/L,c(N2O4)=0.007mol/L,则改变的条件是 。
向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色。
完成下列填空:
(1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式,并用双线桥标明电子转移的方向和数目:
,该反应的还原剂是________________,当有0.1mol HIO3生成时,反应转移的电子数目为_______。
(2)把KI换成KBr,则CCl4层变成橙红色,继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化,则Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是 。
下图是一个化学过程的示意图。
I.(1)图中甲池是________装置(填“电解池”或“原电池”),其中OH-移向________极(填“CH3OH”或“O2”)。
(2)写出通入CH3OH的电极的电极反应式:______________。
(3)向乙池两电极附近滴加适量紫色石蕊试液,附近变红的电极为________极(填“A”或“B”),并写出此电极的反应式:______________________________。(注意:背后还有试题)
(4)乙池中总反应的离子方程式:____________________________________________。
II.氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示。
(1)溶液A的溶质是 ________________________________ ;
(2)电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-[c(SO42-)>c(Ca2+)]。
精致流程如下(淡盐水和溶液A来自电解池):
①盐泥a除泥沙外,还含有的物质是 ___________________________ 。
②过程Ⅰ中将NH4+转化为N2的离子方程式是 _______________________________。
③BaSO4的溶解度比BaCO3的小。过程Ⅱ中除去的离子有_______________ 。
高铁酸钾是一种重要的绿色净水剂,具有净水和消毒双重功能。某课外学习小组设计如下方案制备高铁酸钾:
(1)高铁酸钾中铁元素的化合价为________,推测它具有的化学性质是__________________。
(2)已知Fe2O3与KNO3和KOH的混合物加热共融也可制得高铁酸钾。完成并配平下列化学方程式:
(3)将KOH加入含Na2FeO4的溶液中搅拌半小时,静置,过滤粗产品,该过程发生的反应为2KOH+Na2FeO4===K2FeO4+2NaOH,根据复分解反应原理,高铁酸钠的溶解度________(填“大于”、“小于”或“等于”)高铁酸钾的溶解度。
(4)为测定含铁溶液中铁元素的总含量,实验操作:
①准确量取20.00mL含铁溶液于带塞锥形瓶中,加入足量H2O2,待充分反应后,加热除去过量H2O2;
②加入过量KI充分反应后,再用0.1000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00 ml。已知:
①写出滴定选用的指示剂 ,滴定终点观察到的现象 。
②溶液Ⅰ中铁元素的总含量为 g·L-1。若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测定的铁元素的含量将会 (填“偏高”“偏低”“不变”)。
W,X,Y,Z四种短周期元素,原子序数依次增大,在周期表中W与X相邻、Y与Z相邻.已知W元素的氢化物与Z元素的氢化物反应只生成一种盐a;X,Y位于同一族,它们能组成YX2,YX3两种常见化合物.请回答下列问题:
(1)X元素位于周期表的位置为_____________________________________
(2)X,Y,Z三种元素形成的单质中,氧化性最弱的是___________(填化学式).
(3)a溶液的pH__________7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式解释为:__________.
(4)Y与Z可形成共价化合物Y2Z2,分子中Y与Z均满足8电子稳定结构,则Y2Z2的电子式为__________.Y2 Z2遇水很易反应,产生的气体能使品红溶液褪色,则其与水反应的化学方程式为______________________
(5)工业上用氧化WH3法制取WO,该反应的热化学方程式为:
4WH3(g)+5O2(g)=4WO(g)+6H2O(g) △H=-905.8kJ·mol-1;
已知W2(g)+O2(g)=2WO(g) △H="+180" kJ·mol-1,则WH3与氧气反应产生两种无污染物质的热化学方程式为 。
将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g)
xC(g)+2D(g),经5 min后,测得D的浓度为0.5 mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反应速率为0.1 mol/(L·min)。求:
(1)此时A的浓度c(A)=________mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:
n(A)=n(B)=________mol。
(2)B的平均反应速率v(B)=________mol/(L·min)。
(3)x的值为________。