合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究来自正确的理论指导,合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下:
温度(℃) |
360 |
440 |
520 |
K值 |
0.036 |
0.010 |
0.0038 |
(1)①写出工业合成氨的化学方程式 。
②由上表数据可知该反应为放热反应,理由是 。
③理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是 。(填序号)
a.增大压强 b.使用合适的催化剂
c.升高温度 d.及时分离出产物中的NH3
(2)原料气H2可通过反应 CH4(g) + H2O (g)CO(g) + 3H2(g) 获取,已知该反应中,当初始混合气中的
恒定时,温度、压强对平衡混合气CH4含量的影响如下图所示:
①图中,两条曲线表示压强的关系是:P1 P2(填“>”、“=”或“<”)。
②该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)原料气H2还可通过反应CO(g) + H2O(g) CO2 (g) + H2(g) 获取。
①T ℃时,向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO,反应达平衡后,测得CO的浓度为0.08 mol·L-1,则平衡时CO的转化率为 ,该反应平衡常数的表达式为 。
②保持温度仍为T ℃,改变水蒸气和CO的初始物质的量之比,充入容器进行反应,下列描述能够说明体系处于平衡状态的是 (填序号)。
a.容器内压强不随时间改变
b.混合气体的密度不随时间改变
c.单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d.混合气中n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2) =" 1" : 1 : 1 : 1
以下框图是无机物A ~ N的转化关系(部分产物及反应条件未列出)。已知E、F、G、J为单质,且E、F为金属单质;物质M、M′由相同元素组成,M′是黄色固体,M′常用于工业上制取A;D、I也由相同元素组成,I为黑色有磁性的晶体;B是有臭鸡蛋气味的气体,C是有刺激性气味的气体。请根据以上框图填写以下空白:
(1)B的电子式是______________;
B分子属_________分子(填“极性”或“非极性”);
(2)B与C气体间反应的实验现象是
;
将E或F金属片放入A的浓溶液中,现象是___________ ____________________;
(3)用石墨作电极,以碱性锌锰干电池电解H,己知干电池总反应为:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,阳极的电极反应式是 。当生成J的气体体积为11.2L(标准状况)时,干电池消耗的负极材料质量为 g;
(4)C与N溶液反应的离子方程式是 ;
I溶于稀硝酸的离子反应方程式为 ;
(5)过量F溶于HI的溶液,取所得溶液再与过量稀HNO3反应的离子反应方程式为:
;
(6)在化工生产中,由M′制A,现有100T质量分数为80℅的M′参加反应,若几步反应总的转化率为80℅,则可生成98℅的A溶液 T(结果保留一位小数)。
四川盛产柠檬,这种果实中富含柠檬酸。柠檬酸有温和爽快的酸味,多用于各种饮料的生产原料,在有机酸的市场中占有率为70%以上。
(1)已知柠檬酸仅由C、H、O三种元素组成。其分子量不超过200,其中含氧元素58.3%。通过计算并写出柠檬酸的分子式_______________。
(2)已知柠檬酸不能被CuO氧化,与氯气反应后的一氯代物只有一种,1 mol 的柠檬酸分别与钠和碳酸氢钠反应生成气体为2 mol 和3 mol,则柠檬酸的结构式为(写入方框内):
(3)柠檬酸和乙醇与浓硫酸共热能发生酯化反应,可生成 种酯类化合物。
(4)柠檬酸可以烃A为主要原料加以合成。已知:
i.烃中既有双键又有三键时,一定条件下三键先发生反应;
ii.
烃A合成柠檬酸的一种合成途径如下,其中1molC与2molHBr反应生成D,D中只含3种不同的氢原子:根据以上信息回答下列问题:
①G中含氧官能团的名称 ;②E→F的反应类型___ _____;
③B的结构简式______________;
④写出指定反应的化学方程式:
G+新制Cu(OH)2: ;
F→G:________ ___ ______ ;
如图所示,隔板I固定不动,活塞Ⅱ可自由移动,M、N两个容器均发生如下反应:A(g) + 3B(g) 2C(g)
(1)向M、N中,各通入1mol A和3mol B。初始M、N容积相同,并保持温度不变。则到达平衡时A的转化率α(A)Mα(A)N A的体积分数x(A)Mx(A)N
(2))向M、N中,各通入x molA和y molB,初始M、N容积相同,并保持温度不变。若要平衡时保持A气体在M、N两容器中的体积分数相等,则起始通入容器中的A的物质的量xmol与B的物质的量ymol之间必须满足的关系式为
(3)若在某件下,反应A(g) + 3B(g) 2C(g)在容器N中达到平衡,测得容器中含有A 1.0mol,B 0.4mol,C 0.4mol,此时容积为2.0L。则此条件下的平衡常数为;保持温度和压强不变,向此容器内通入0.36mol A,平衡将(填“正向”、“逆向”或“不”)移动,用简要的计算过程说明理由
。
(12分)
本题共有3个小题,回答有关问题:
(1)检验牙膏中含有甘油的试剂是,实验现象;有关反应的化学方程式。
(2)在两烧杯中盛有甲、乙两种不同的稀溶液,用铁丝做电化腐蚀实验。实验进行一段时间后,A试管中液面高于烧杯中液面,B试管中液面低于烧杯中液面,试比较pH值大小:
甲乙(填“<”、“>”或“=”),并写出A中铁丝发生腐蚀时的电极反应式:负极,正极。
(3)已知某溶液中只存在、H+、
、Na+四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系:
I:
II:
III:
IV:
①若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是,上述四种离子浓度的大小顺序
为(填编号)。
②若上述关系中III是正确的,则溶液中溶质为
③若该溶液是由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合而成,且恰好呈中性,则混合前两溶液的物质的量浓度大小关系为(填“<”、“>”或“=”),混合前
溶液中的
溶液中的
(填“<”、“>”或“=”)。
已知可逆反应CO(g)+H2O(g)CO2(g) + H2(g),
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:K= 。
(2)830K时,若起始时:C(CO)=2mol/L,C(H2O)=3mol/L,平衡时CO的转化率为60%,水蒸气的转化率为;K值为。
(3)830K时,若只将起始时C(H2O)改为6mol/L,则水蒸气的转化率为。
(4)若830K时,起始浓度 C(CO) =" a" mol/L, C(H2O) ="" b mol/L,H2的平衡浓度为
C(H2) =" c" mol/L,则:
①a、b、c之间的关系式是;②当a=b时,a=c。