硫-氨热化学循环制氢示意图如下:
(1)反应1的离子方程式为 。
(2)反应2能量转化主要方式为 。
(3)反应3中控制反应条件很重要,不同条件下硫酸铵分解产物不同。若在400℃时分解,产物除水蒸气外还有A、B、C三种气体,A是空气中含量最多的单质,B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C能使品红溶液褪色。则400℃时硫酸铵分解的化学方程式为 。
(4)反应4是由(a)、(b)两步反应组成:
H2SO4(l) =SO3(g) +H2O(g),H=+177kJ•mol-1……(a)
2SO3(g)2SO2(g) + O2(g),
H="+196" kJ•mol-1……(b)
①则H2SO4(l)分解为SO2(g)、O2(g)及H2O(g)的热化学方程式为: 。
②在恒温密闭容器中,控制不同温度进行SO3分解实验。以SO3起始浓度均为cmol·L-1,测定SO3的转化率,结果如图,图中Ⅰ曲线为SO3的平衡转化率与温度的关系,Ⅱ曲线表示不同温度下反应经过相同反应时间且未达到化学平衡时SO3的转化率。
i)图中点X与点Z的平衡常数K:K(X) K(Z)(选填:>,<,=);
ii)Y点对应温度下的反应速率:v(正) v(逆)(选填:>,<,=);
iii)随温度的升高,Ⅱ曲线逼近Ⅰ曲线的原因是: 。
(8分)微生物对人类有着各种各样的用途,现在生物工程学家利用微生物从矿石中提取金属。铜是一种很有价值的金属,可以从铜矿中提取。微生物法是采用某些细菌能用空气中的氧气氧化硫化铜矿石,把不溶性的硫化铜转化成可溶的硫酸铜。利用细菌提取铜的生产过程:在已有细菌存在的岩石、矿石堆中,喷洒酸水以促进细菌生长;在它们的生长过程中,氧化而成的硫酸铜形成低浓度的溶液流到矿石堆的底部,再从这种溶液中提取金属铜。水循环使用,再回到矿石堆中。在美国,10%的铜是用这种方法生产的。
试回答下列问题:
(1)细菌把硫化铜氧化为硫酸铜的过程中起了什么作用:
(2)从硫酸铜溶液中提取铜,简便而经济的方法是;相应的化学方程式为:
(3)普通生产铜的方法是在空气中燃烧硫化铜(产物中有一种气态氧化物)。试比较两种方法的优缺点。
(10分)(1)用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置,足见化学对现代物质文明的重要作用。例如:
①光导纤维的主要成分是;
②目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是。
(2)氮化硅Si3N4是一种高温结构材料,粉末状态的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3反应制取。粉末状Si3N4对空气和水都不稳定。但将粉末状的Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105Pa和185℃的密闭容器中热处理,可以制得结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料,同时还得到对水不稳定的Mg3N2。
①写出由SiCl4和NH3反应制取Si3N4的化学反应方程式:;
②在Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105Pa和185℃的密闭容器中热处理的过程中,发生反应,反应过程中有Mg3N2生成。其化学方程式为:;
③氮化硅Si3N4是一种高温结构材料,其优点是(只要求写出二种)。
、
(8分)某工厂排出的废水中含氯气,为了除去废水中游离态氯,而且使废水变为中性,有人提出如图所示方案。在废水排出管的A、B处分别注入一定流量的废烧碱溶液和亚硫酸钠溶液。
试写出:(1)A、B处应加入的物质的化学式为______________,_______________。
(2)A、B处反应离子方程式:
A:_________________________。B:_________________。
已知在催化剂存在条件下,能发生如下反应:
CO + H2O(g) H2 + CO2 + Q
(1)在5 L盛有固体催化剂(其体积可忽略不计)的密闭容器中,通入反应物,10 s后,生成了氢气0.2 g,则此10 s内CO的平均反应速率为v(CO) = _____0.002 mol/Ls______。
(2)在该密闭容器中,下列叙述可以说明反应已经达到平衡状态的是__BC___
A.若容器体积不变,在一定温度下压强达到恒定
B.CO2的生成速率与H2O蒸气的生成速率之比为1 : 1
C.CO、H2O、H2、CO在容器中的物质的量浓度保持不变
D.反应体系中混合物的平均摩尔质量保持不变
(3)在上述反应达平衡状态后,分别改变条件,请完成下列两张图:
A.在第20 s时将容器体积缩小至 B.在第20 s时,向容器中注入少量的
原来的一半后压强变化图 CO气体后正逆反应速率变化图
合成氨工业中选择20MP~50MP的压强,而没有选择更高的压强,理由是;硫酸工业中选择475℃的温度,而不是选择常温,理由是。在吸收塔中三氧化硫的吸收剂是,选择该吸收剂的优点是