氨、硝酸、硝酸铵、硝酸铜是重要的化工产品。工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
请回答下列问题:
(1)吸收塔中通入空气的作用是 。
下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是 。
A.浓硫酸 | B.氯化钙 | C.生石灰 | D.硝酸亚铁 |
(2)制硝酸尾气中的氮氧化物常用尿素[CO(NH2)2]作为吸收剂,其主要的反应为:NO、NO2混合气与水反应生成亚硝酸,亚硝酸再与尿素[CO(NH2)2]反应生成CO2 和N2,请写出反应的化学方程式 、 。
(3)在氧化炉里,催化剂存在时氨气和氧气反应:
4NH3 + 5O24NO + 6H2O 4NH3 + 3O2
2N2+ 6H2O
在不同温度时生成产物如图一所示。在氧化炉里,反应温度通常控制在800℃~900℃的理由是 。
(4)如图二所示装置可用于电解NO制备 NH4NO3,电解总反应方程式为 ,需补充氨气的理由是 。
(5)工业上通常用铜与浓硝酸反应制得光谱纯硝酸铜晶体(化学式为Cu(NO3)2·3H2O,摩尔质量为242g/mol)。已知:25℃、1.01×105 Pa时,在密闭容器发生反应:2NO2N2O4,达到平衡时,c(NO2)="0.0400" mol/L,c(N2O4)="0.0100" mol/L。
现用一定量的Cu与足量的浓高纯度硝酸反应,制得5.00 L已达到平衡的N2O4和NO2的混合气体(25℃、1.01×105 Pa),理论上生成光谱纯硝酸铜晶体的质量为________ g。
如图是以石墨为电极电解CuCl2溶液的装置示意图。
(1)电解过程中,a电极为极,该电极上发生的电极反应式为:。
(2)电解一段时间后,b电极上可观察到的现象是:。
(3)电解过程中能量转化的主要形式是。
现有以下物质:
①NaCl晶体; ②SO2; ③纯醋酸; ④铜;
⑤BaSO4固体; ⑥酒精; ⑦熔化的KNO3;
请回答下列问题(填序号):
(1)以上物质能导电的是;
(2)以上物质属于电解质的是;
(3)以上物质属于非电解质的是;
(4)以上物质中属于弱电解质的是。
氢气是一种清洁能源。制氢和储氢作为氢能利用的关键技术,是当前科学家主要关注的热点问题。(1)用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如下图所示:
①甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是________________。
②第Ⅱ步反应为可逆反应。800℃时,若CO的起始浓度为2.0 mol·L-1,水蒸气的起始浓度为3.0 mol·L-1,达到化学平衡状态后,测得CO2的浓度为1.2 mol·L-1,则CO的平衡转化率为__________。
(2)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B元素的化合价不变,该反应的化学方程式为,反应消耗1mol NaBH4时转移的电子数目为。
(3)储氢还可借助有机物,如利用环已烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢。
在某温度下,向恒容容器中加入环已烷,其起始浓度为a mol·L-1,平衡时苯的浓度为b mol·L-1,该反应的平衡常数K=(用含a、b的关系式表达)。
(4)一定条件下,如下图所示装置可实现有机物的电化学储氢(除目标产物外,近似认为无其它有机物生成)。
①实现有机物储氢的电极是;
A.正极 | B.负极 | C.阴极 | D.阳极 |
其电极反应方程为:。
②该储氢装置的电流效率η明显小于100%,其主要原因是相关电极除目标产物外,还有一种单质气体生成,这种气体是。由表中数据可知,此装置的电流效率η=。[η=(生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数)×100%,计算结果保留小数点后1位]。
反应aA(g)+bB(g)cC(g) ΔH<0。在等容条件下进行。改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示。
回答问题:
(1)反应的化学方程式中a∶b∶c为________;
(2)各阶段内,A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为;
(3)各阶段内,B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是_______,其值是________;
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是,采取的措施是;
(5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低:T2________T3(填“>”、“<”、“=”)。
已知在25 ℃时,醋酸、碳酸、次氯酸、氢硫酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为
CH3COOH:Ka=1.8×10-5
H2CO3:Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11
HClO:Ka=3.0×10-8
H2S:Ka1=9.1×10-8 Ka2=1.1×10-12
H2SO3:Ka1=1.5×10-2 Ka2=1.0×10-7
(1)写出碳酸的第二级电离平衡常数表达式Ka2=__________。
(2)在25 ℃时,相同物质量浓度的上述四种酸溶液中,氢离子浓度最大的是(填“醋酸”、“碳酸”、“次氯酸”、“氢硫酸”或“亚硫酸”,下同);水电离的氢离子浓度最大的是。
(3)在25 ℃时,饱和氢硫酸溶液的物质的量浓度约为0.1mol·L-1,用广泛pH试纸测定其pH值的操作方法是:;若此时测得溶液的pH=4,则此时氢硫酸的电离度=;加水稀释饱和氢硫酸溶液,下列数值增大的是。
A.c(HS-)
B.c(OH-)
C.c(H+)·c(OH-)
D.n(H+)·n(OH-)
E.c(HS-)/c(H2S)
(4)下列离子方程式中正确的是________。
A.少量CO2通入次氯酸钠溶液中:CO2+H2O+ClO-===HCO+HClO
B.少量SO2通入次氯酸钙溶液中:Ca2++2ClO-+SO2+H2O===CaSO3↓+2HClO
C.过量SO2通入碳酸钠溶液中:2SO2+H2O+CO32-===2HSO3-+CO2
D.过量CH3COOH加入碳酸钠溶液中:CH3COOH+CO32-===CH3COO-+HCO3-