合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
一种工业合成氨的简式流程图如下:
(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:________________________________。
(2)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下:
ⅰCH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4 kJ·mol-1
ⅱCO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ·mol-1
①对于反应ⅰ,一定可以提高平衡体系中H2的百分含量,又能加快反应速率的措施是___________。
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度
c.加入催化剂 d.降低压强
②利用反应ⅱ,将CO进一步转化,可提高H2的产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO的转化率为____________。
(3)图(a)表示500 ℃、60.0 MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:____________。
(4)依据温度对合成氨反应的影响,在图(b)坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。
二氯化硫(S2Cl2)是一种琥珀色液体,是合成硫化染料的重要原料。它的熔点-80℃,沸点138℃。常温下,它遇水易反应,产生使品红褪色的气体,且溶液出现浑浊。
(1)写出S2Cl2的电子式__________________,该分子中Cl—S的键长______S—S的键长(填“>”,“<”或“=”)。
(2)S2Cl2遇水反应产生气体,该气体分子的空间构型为,中心原子的杂化轨道类型为。
(3)HF、H2S、HCl的稳定性由大到小的顺序为,沸点由高到低的顺序为。
(4)写出二氯化硫与水反应的化学方程式。
X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素,X、Y、Z三种元素位于同一周期,其中基态Y原子的2p轨道处于半充满状态,Y和Z的单质可以通过分离液态空气的方法大量制得,且XZ2与Y2Z互为等电子体。含U的化合物的焰色为紫色。试回答下列问题:
(1)U单质的原子堆积方式为__________________,Y的价电子排布式为__________________。
(2)化合物甲由Z、U两元素组成,其晶胞如图所示。
①甲的化学式为____________。
②下列有关该晶体的说法中正确的是________(选填选项字母)。
A.每个晶胞中含有14个U+ 和13个Z2-
B.晶体中每个U+ 周围距离最近的U+ 有6个
C.该晶体属于离子晶体
③甲的密度为a g·cm-3,则晶胞的体积是_____________ m3(只要求列出计算式,阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
Ⅰ.请按下列要求写出相应粒子的电子排布式,并回答有关问题:
(1)写出基态原子或离子的电子排布式:
Fe3+_________________;Cu _______________。
(2)比较 Fe2+与Fe3+的化学稳定性:Fe2+Fe3+;半径大小:Fe2+Fe3+(均填“>”或“<”)。
Ⅱ.(1)在第三周期中,第一电离能最小的元素是______,电负性最大的元素是_______(用元素符号表示)。
(2)第三周期原子中p轨道半充满的元素是_______(用元素符号表示)。
(3)第二周期原子中,未成对电子数等于其周期序数的原子有(用元素符号表示)。
Ⅲ.酞菁与酞菁铜染料分子结构如下图:酞菁分子中氮原子采用的杂化方式有:,并在下图相应位置上标出酞菁铜结构中铜原子周围的配位键:
(1)甲醛易溶于水的原因是_______________________________________。
(2)沸点:甲醇_______甲醛(填“>”或“<”);原因:_________________________。
(3)为了减缓温室效应,科学家设计反应:CO2+4H2→CH4+2H2O以减小空气中CO2 。若有2mol CH4生成,则有mol σ键和mol π键断裂。
(4)下列六种晶体:①CO2,②NaCl,③Na,④Si,⑤CS2,⑥金刚石,它们的熔点从低到高的顺序为____________________________(填序号)。
实验室用下图所示的装置制取乙酸乙酯。
(1)在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液,其操作步骤为 ___________ ____________________________________,然后轻轻振荡试管使之混合均匀。
(2)装置中通蒸气的导管要插在饱和的Na2CO3溶液的液面上而不能插入溶液中,目的是防止溶液的倒吸。造成倒吸的原因是____________________________________________。
(3)浓硫酸的作用是:①__________________;②____________________。
(4)图中右边试管中试剂是_______________。
(5)分离得到乙酸乙酯的方法是__________,分离需要的玻璃仪器是____________________。
(6)若加的是C2H518OH写出制乙酸乙酯的方程式____________________________________。
(7)写出乙酸与碳酸氢钠反应方程式_____________________________________。