1913年,德国化学家哈伯实现了合成氨的工业化生产,被称作解救世界粮食危机的化学天才。现将lmolN2和3molH2投入1L的密闭容器,在一定条件下,利用如下反应模拟哈伯合成氨的工业化生产:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0。当改变某一外界条件(温度或压强)时,NH3的体积分数ψ(NH3)变化趋势如下图所示。
回答下列问题:
(1)已知:,
,则反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的△H= (用含△H1、△H2的代数式表示)。
(2)合成氢的平衡常数表达式为____ ,平衡时,M点NH3的体积分数为10%,则N2的转化率为____ (保留两位有效数字)。
(3)X轴上a点的数值比b点 (填“大”或“小”)。上图中,Y轴表示 (填“温度”或“压强”),判断的理由是 。
(4)若将1mol N2和3mol H2分别投入起始容积为1L的密闭容器中,实验条件和平衡时的相关数据如下表所示:
下列判断正确的是_____________。
A.放出热量:Ql< Q2< △Hl | B.N2的转化率:I> III |
C.平衡常数:II >I | D.达平衡时氨气的体积分数:I>II |
(5)常温下,向VmL amoI.L-l的稀硫酸溶液中滴加等体积bmol.L-l的氨水,恰好使混合溶液呈中性,此时溶液中c(NH4+)______________c(SO42-)(填“>”、“<”或“=”)。
(6)利用氨气设计一种环保燃料电池,一极通入空气,另一极通入氧气,电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,它在熔融状态下能传导O2-。写出负极的电极反应式_ _________。
氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g)==Si3N4(s)+ 6CO(g)
(1)该反应的氧化剂是,其还原产物是;
(2)该反应的平衡常数表达式为K= ;
(3)若知上述反应为放热反应,则其反应热△H0(填“>”、“<”或“=”);升高温度,其平衡常数值(填“增大”、“减小”或“不变”);若已知CO生成速率为v(CO)=18mol·L-1·min-1,则N2消耗速率为v(N2)=
(4)达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、CO的量),反应速率与时间t的关系如右图。图中t4时引起平衡移动的条件可能是;图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是。
(5)若该反应的平衡常数为 K=729,则在同温度下1L密闭容器中,足量的SiO2和C与2mol N2充分反应,则N2的转化率是(提示:272 = 729)
某中学化学兴趣小组在课外活动时,对学校附近的甲、乙两条河流的水质进行了多次检测。第一组检测甲河流的水质结果如下:
检测次数 |
溶液中检测出的溶质 |
第一次 |
KCl K2SO4Na2CO3 NaCl |
第二次 |
KCl BaCl2 Na2SO4K2CO3 |
第三次 |
Na2SO4KCl K2CO3NaCl |
(1)三次检测结果中第次的结果肯定不正确。
(2)在检测时,为了确定溶液中是否存在、CO32–和Cl–,该小组进行了如下实验,请你参与探究与分析。
(3)第二组对乙河流进行检测,乙河流两边有甲、乙两工厂,经检测它们排放的工业废水中共含有K+、Ag+、Fe3+、、Cl–、OH–、六种离子。并且甲厂的废水明显呈碱性,因此第二组断定甲厂废水中应含有的三种离子为、、。
已知有以下物质相互转化
试回答:(1)写出B的化学式,D的化学式。
(2)写出由E转变成F的化学方程式。
(3)写出F转化成G的离子方程式;
(8分)以 ①2NaOH+ Cl2NaCl+NaClO+H2O② 2Na + Cl2
2NaCl
③ 2Fe3+ + 2I–2Fe2+ + I2 ④ 2Fe2+ + Br2
2Fe3+ + 2Br–
这四个反应为例,我们来探究氧化还原反应。
(1)氧化还原反应的本质是。
(2)对于反应①,氧化剂是。
(3)对于反应②,Na的化合价由0价变成+1价,化合价升高的原因是。
(4)由③、④两反应,可以推断Fe3+、Br2、I2的氧化性强弱顺序为。
(1)鉴别KCl溶液和K2CO3的试剂是 ,离子方程式为 。
(2)除去混入NaCl溶液中少量NaHCO3杂质的试剂是 ,离子方程式为 。
(3)除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3杂质用 方法,化学方程式为 。(3分)