(本题共13分)氨的催化氧化是工业制硝酸的重要反应,500°C,其反应方程式为:
4NH3(g) +5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)+Q,完成下列填空:
23.如果要提高上述反应的反应速率,可以采取的措施是
a.减压 b.增加NH3的浓度 c.升温 d.将水液化移走
24.在500℃时,在2L密闭容器中加入10mol NH3、10mol O2,上述可逆反应达到平衡,过程如图所示,在a时刻改变反应条件,重新达到平衡,该改变的条件可能是 ,比较b时刻与c时刻反应氨的转化率大小(填“>”或“<”)b c。其它条件不变,c时刻加压后,若平衡正向移动,其原因可能是 ,若在d时刻重新达到平衡,请在图中画出c到d的相关变化图像。
25.工业上以氨和空气为原料生产硝酸,请画出硝酸工业的物质流程图。
26.氨中氮元素原子最外层电子排布的轨道表达式是 ,短周期元素原子所形成的与N3-电子排布相同的离子所对应的原子的半径从大到小的排列顺序为 。其中非金属元素形成的氢化物的稳定性由强到弱为的顺序为(用化学式表示) 。
27.已知NH3与N2H4都是氮的氢化物,N2H4的电子式是 。NH3与N2H4都具有还原性,可以与其它强氧化剂反应,例如在一定条件下,氨可以被双氧水氧化为游离态氮,写出该反应的化学方程式 。
(1)写出Cu制取CuSO4(稀H2SO4环境下)的方程式________________;
(2)Cu与浓H2SO4共热也能制取CuSO4,其反应方程式为:________________;以上两种制取方法________________者好(填“前”或“后”),原因是________________。
(1)往A的水溶液中通入少量气体C产生沉淀;
(2)B的水溶液露置在空气中酸性增强;
(3)C可用于工业上制取漂粉精。
(1)按反应理论值,SO2和O2的物质的量之比为2∶1,经过初步处理的废气中,SO2与O2的物质的量的比值为_________________,采用这样比值的原因是_________________。
(2)由计算说明为什么废气以5 m3/h速度与20 L/h速率的NH3混合?
阿伏加德罗常数(NA)、物质的量(n)和粒子数(N)之间有如下关系:NA=N/n,测定阿伏加德罗常数有多种方法,其中电解法(根据电子的物质的量和电子数来测定NA)是常用的方法。试回答下列有关问题:
(1)实验室有相同浓度的NaCl、CuSO4、AgNO3、H2SO4等溶液,若实验过程中用惰性电极电解,且不考虑电极上的析出物与电解质溶液之间的反应,则你认为选择哪一种溶液作为电解质,实验既简便,测定结果误差又小,并说明理由。
(2)采用你所选定的溶液来实验,至少应测定__________个数据。它们是___________。
(3)若已知一个电子的电荷量,(符号为q),选定符号代表有关数据,列出电解法求阿伏加德罗常数(NA)的数学表达式___________________________________________。
现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极,请用氯碱工业中的膜技术原理,回答下列问题。
(1)写出氯碱工业中电解饱和食盐水的反应式________________,阳离子交换膜在氯碱工业中的作用是____________________________________________。写出用惰性电极电解硫酸钠水溶液的总反应式:____________________________________________。
(2)请利用交换膜技术,根据上图框架,设计一个电解硫酸钠溶液制氢氧化钠溶液和硫酸溶液的装置,标出进出物质的名称。A___________;B___________;C___________;D___________;E___________;F___________;G___________。膜b为___________(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。