(14分)氨的合成是最重要的化工生产之一。
Ⅰ.工业上合成氨用的H2有多种制取的方法:
① 用焦炭跟水反应:C(s)+H2O(g)CO(g) + H2(g);
② 用天然气跟水蒸气反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)
已知有关反应的能量变化如下图,且方法②的反应为吸热反应,则方法②中反应的ΔH =___________kJ/moL。
Ⅱ.在3个1L的密闭容器中,同温度下、使用相同催化剂分别进行反应:
3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)
按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,反应达到平衡时有关数据为:
容 器 |
甲 |
乙 |
丙 |
反应物投入量 |
3 mol H2、2 mol N2 |
6 mol H2、4mol N2 |
2 mol NH3 |
达到平衡的时间(min) |
t |
5 |
8 |
平衡时N2的浓度(mol·L-1) |
c1 |
3 |
c2 |
(1)下列能说明该反应已达到平衡状态的是
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2
b.v(N2)正=3v(H2)逆
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
(2)甲容器中达到平衡所需要的时间t 5min,表中c1 c2。(填“>”、“<” 或“=”)
(3)用氨合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)。工业生产时,原料气带有水蒸气。图1表示CO2的转化率与氨碳比
、水碳比
的变化关系。
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是 。
②测得B点氨的转化率为30%,则x1= 。
Ⅲ.有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图2所示。
电池正极的电极反应式是 ,A是 。
A、B、C、D是四种短周期元素,它们的原子序数依次增大。其中A、D元素同主族,B、
C元素同周期;由A、B、C、D中的两种元素可形成原子个数比为1:1的多种化合物,甲、乙、丙、丁为其中的四种,它们的元素组成如下表所示:
化合物 |
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
组成元素 |
B、C |
A、C |
A、D |
C、D |
常温下,甲物质为气体,密度略小于空气;乙物质为液体;丙物质和丁物质为固体且都为离子化合物。请填写下列空白:
(1)丙物质的化学式为 ,丁物质中阴离子与阳离子的个数之比为 。
(2)研究表明乙物质具有弱酸性,则乙物质在水中的电离方程式为 。
(3)某同学设计了一个以结构简式为 BA3-CA的物质为燃料的电池,并用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液,其装置如下图:
①写出ⅰ中通入该物质这一极的电极反应式 。
②理论上ⅱ中两极所得气体的体积随时间变化的关系如坐标图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),写出在t1后,石墨电极上的电极反应式 ;原混合液中CuSO4溶液物质的量浓度为 mol/L。
沉淀滴定和中和滴定的原理相同,如用AgNO3溶液滴定溶液中的Cl-的含量时常以CrO为指示剂,这是因为AgCl的溶解度比Ag2CrO4的溶解度________的缘故(填“大”或“小”),其实难溶性银盐较多,溶度积如下表:
银盐 性质 |
AgCl |
AgI |
AgCN |
Ag2CrO4 |
AgSCN |
沉淀颜色 |
白 |
黄 |
白 |
砖红 |
白 |
溶度积: |
1.8×10-10 |
8.3×10-17 |
1.2×10-10 |
1.2×10-12 |
1.0×10-12 |
若用AgNO3去滴定KSCN溶液,可选用为滴定的合适指示剂有( )
A.NaClB.KI C.NaCN D.Na2CrO4
刚好达到滴定终点时,发生的离子反应方程式为______________________。
(1)己知Na2SO3溶液中存在水解平衡:SO32﹣+H2OHSO3﹣+OH﹣,请用Na2SO3溶液及必要的实验用品,设计简单实验,证明盐类的水解是一个吸热过程.必需的试剂有 ;操作和现象是 。
(2)已知等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠溶液等体积混合呈酸性是因为醋酸的电离常数 醋酸钠的水解常数(选填“大于”、“小于”或“等于”);可知该温度下醋酸钠(或醋酸根)的水解常数______ 1.0×10-7 (选填“大于”、“小于”或“等于”)
请尽可能多的写出生活中接触到的有关化学知识或现象或解释,也可以写物质俗名和对应的化学名称
答:____________________________________
目前用量最大、用途最广泛的合金是______。