(17分)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H=" -92.4" kJ/mol,据此回答以下问题:
(1)合成氨工业采取的下列措施中,不能用勒沙特列原理解释的是 (填序号)。
①反应压强为20Mpa~50Mpa
②500℃的高温
③铁触媒作催化剂
④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,未反应的N2、H2循环到合成塔中。
(2)一定条件下NH3的平衡体积分数随n(N2)变化如图所示(T-温度)。则T2 T1(填>、=、<),
判断的依据是: 。
(3)合成氨气所需的氢气可以由水煤气分离得到。
涉及反应信息如下:
反应一:C(s)+H2O(g)
H2(g)+CO(g) 平衡常数K1
反应二:CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) 平衡常数K2
①K1的表达式:K1= 。
②将一定量的H2O(g)和CO(g)分别通入到体积为1L的密闭容器中,在不同条件下进行反应,得到以下三组数据:
| 实验组别 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
| H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
| 1 |
650 |
1 |
2 |
0.8 |
1.2 |
5 |
| 2 |
900 |
0.5 |
1 |
0.2 |
0.8 |
3 |
| 3 |
T |
a |
b |
c |
d |
t |
(Ⅰ)实验1中,用CO2表示反应开始到平衡的平均反应速率为 。
(Ⅱ)在实验3,当a=0.5、b=1时,要使c、d数据与实验2相同,且t<3,可以采取的措施为 (填序号)
A.其它条件不变温度T<900℃ B.其它条件不变温度T>900℃
C.充入一定量氖气 D.使用高效催化剂
(Ⅲ)对于反应二,当升高温度时K2 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
有A、B两种常见化合物组成的混合物,其焰色反应均为黄色,其相互转化关系如图(其
他物质均略去)。
根据以上关系,回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D的化学式:A________、B________,C________,D________。
(2)写出混合物中加水反应的化学方程式:_____________________________________
(3)加热后,若只得到一种固体化合物,则A与B的物质的量之比的最大值为________(填数字)。
雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中
共生。根据题意完成下列填空:
(1)As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应,As2S3和SnCl2的物质的量之比为________。
(2)上述反应中的氧化剂是________,反应产生的气体可用________吸收。
(3)As2S3和HNO3有如下反应:As2S3+10H++10NO3—=2H3AsO4+3S↓+10NO2↑+2H2O,若生成2 mol H3AsO4,则反应中转移电子的物质的量为________。若将该反应设计成一原电池,则NO2应该在________(填“正极”或“负极”)附近逸出。
(4)若反应产物NO2与11.2 L O2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓硝酸,然后与过量的C反应,所产生的CO2的量________(选填编号)。
a.小于0.5 mol b.等于0.5 mol
c.大于0.5 mol d.无法确定
消毒剂在生产生活中有极其重要的作用,开发具有广普、高效、低毒的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势。
(1)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl-)、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒效率最高的是________(填序号)。
| A.Cl2 | B.H2O2 | C.ClO2 | D.O3 |
(2)H2O2有时可作为矿业废液消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称。如消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN),经以下反应实现:KCN+H2O2+H2O=A+NH3↑,则生成物A的化学式为________,H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是____________________________________
(3)漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定可分解,反应的离子方程式为HClO2―→ClO2↑+H++Cl-+H2O(未配平)。在该反应中,当有1 mol ClO2生成时转移的电子个数约为________。
(4)“84”消毒液(主要成分是NaClO)和洁厕剂(主要成分是浓盐酸)不能混用,原因是__________________(用离子方程式表示)。利用氯碱工业的产物可以生产“84”消毒液,写出有关反应的化学方程式:____________。
取一定量的酸性KMnO4溶液依次进行下列实验,有关现象记录如下:
①滴加适量H2O2,紫红色褪去,并有气泡产生;
②再加入适量的PbO2固体,固体溶解,溶液又变为紫红色;
③最后通入足量的SO2气体。
请回答下列问题:
(1)KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由强到弱的顺序为____________________;
(2)实验③中的现象为_____________________________________________________;
(3)实验①、②中反应的离子方程式分别是__________、________。
氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途,贯穿古今。
(1)水是人体的重要组成成分,是人体中含量最多的一种物质。而“四种基本反应类型
与氧化还原反应的关系”也可用如图表达。
试写出有水参加的符合反应类型Ⅳ的一个化学方程式:________________________,其中水为________剂。
(2)氯化铵常用作焊接。如:在焊接铜器时用氯化铵除去铜器表面的氧化铜以便焊接,其反应为:
CuO+____NH4Cl
Cu+____CuCl2+N2↑+____H2O。
①配平此氧化还原反应方程式。
②该反应中,被氧化的元素是________(填元素名称),氧化剂是________(填化学式)。
(3)(2011·福建高考卷节选)磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1 500 ℃生成白磷,反应为:
2Ca3(PO4)2+6SiO2=6CaSiO3+P4O10,10C+P4O10=P4+10CO。
每生成1 mol P4时,就有________mol电子发生转移。