对氮及其化合物的研究具有重要意义。
(1)在1 L密闭容器中,4 mol氨气在一定条件下分解生成氮气和氢气。2 min时反应吸收热量为46.1 kJ,此时氨气的转化率为25%。该反应的热化学方程式为_____________,这段时间内v(H2)=_________。
(2)298K时.在2L固定体积的密闭容器中,发生可逆反应:2NO2(g)N2O4(g)
=-akJ·mol-1(a>0),N2O4的物质的量浓度随时间变化如图所示。达平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍。
①298K时,该反应的化学平衡常数为_________(精确到0.01);
②下列情况不是处于平衡状态的是__________(填字母序号);
a.混合气体的密度保持不变
b.混合气体的颜色不再变化
c.气压恒定时
③若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)=0.6 mol,n(N2O4)=1.2 mol,则此时v正____v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(3)用氨气可设计成如图所示燃料电池,产生的X气体可直接排放到大气中。则a电极电极反应式为________________。
(4)t℃下,某研究人员测定NH3·H2O的电离常数为1.8×10-5。NH4+的水解常数为1.5×10-8,则该温度下水的离子积常数为___________,请判断t_____25℃(填“>”、“<”或“=”)。
硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。
(1)据测算,接触法制硫酸过程中,若反应热都未被利用,则每生产1 t 98%的硫酸需消耗3.6×105 kJ的热量。请通过计算判断,若反应SO2(g)+O2(g)
SO3;ΔH="-98.3" kJ·mol-1放出的热量能在生产过程中得到充分利用,则每生产1 t 98%的硫酸只需外界提供(或可向外界输出)多少千焦热量?(H2SO4的摩尔质量为98 g·mol-1)
(2)CuFeS2是黄铁矿的另一成分,燃烧时,CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为。
(3)硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度的不同而变化(见下表)。
沸腾炉温度/℃ |
600 |
620 |
640 |
660 |
矿渣中CuSO4的质量分数/% |
9.3 |
9.2 |
9.0 |
8.4 |
已知CuSO4在低于660 ℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因。
用下列装置可测定SO2转化为SO3的转化率。
(1)根据实验的需要,(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)处应连接合适的装置。请从下面装置中选择合适的装置,将其序号填入以下空格内:(Ⅰ);(Ⅱ);(Ⅲ)。
(2)实验时,浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中,甲仪器所起作用的原理是。
(3)用大火加热烧瓶时,SO2的转化率会(填“提高”“不变”或“降低”)。
(4)用a mol Na2SO3粉末与足量的浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,称得Ⅲ装置增重b g,则本实验中SO2的转化率为。
工业制CuSO4时,不是直接用铜与浓硫酸在加热条件下反应,而是将铜丝浸入稀硫酸中,再不断由容器下部吹入细小的空气泡,这样做的好处是:
(1);
(2)。
美国和日本正在研究用Na2SO3吸收法作为处理SO2污染的一种新方法,第一步是用Na2SO3水溶液吸收SO2;第二步是加热吸收液,使之重新生成Na2SO3,同时得到含高浓度SO2的水蒸气副产品。写出上述两步反应的化学方程式:(1);(2)。
化合物SOCl2是一种液态化合物,沸点为77℃,在盛有10mL水的锥形瓶中,小心地滴加8滴~10滴SOCl2,可观察到剧烈反应,液面上有白雾形成,并有带刺激性气味的气体逸出。该气体可使滴有品红试液的滤纸褪色,轻轻摇动锥形瓶,等白雾消失后,往溶液中滴加AgNO3溶液,有不溶于HNO3的白色凝乳状沉淀析出。
(1)根据上述实验,写出SOCl2与水反应的化学方程式 。
(2)AlCl3溶液蒸干灼烧得不到无水AlCl3,而用SOCl2与AlCl3·6H2O混合共热,可得无水AlCl3,其原因是 。