合成氨反应是化学上最重要的反应:
(1)合成氨原料气中的氢气可利用天然气(主要成分为CH4)在高温、催化剂作用下与水蒸气反应制得,反应中每生成2 mol CO2吸收316kJ热量,该反应的热化学方程式是_______________________,该方法制得的原料气中主要杂质是CO2,若用K2CO3溶液吸收,该反应的离子方程式是________________。
(2)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。下图是当反应器中按n(N2)∶n(H2)=1∶3投料后,在200 ℃、400 ℃、600 ℃下,反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。
①曲线a对应的温度是________。
②关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是________(填序号)
A.上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系为K(M)=K(Q) >K(N) |
B.加催化剂能加快反应速率但H2的平衡转化率不变 |
C.相同压强下,投料相同,达到平衡消耗时间关系为c>b>a |
D.由曲线a可知,当压强增加到100 MPa以上,NH3的物质的量分数可达到100% |
③N点时c(NH3)=0.2 mol·L-1,N点的化学平衡常数K=_________________(精确到小数点后两位)。
(3)合成氨工业中含氨废水的处理方法之一是电化学氧化法,将含氨的碱性废水通入电解系统后,在阳极上氨被氧化成氮气而脱除,阳极的电极反应式为______________________。
(4)NH3可以处理NO2的污染,方程式如下: NO2+ NH3N2+ H2O(未配平)当转移0.6 mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是 L。
乙醛在氧化铜催化剂存在的条件下,可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验制得并在试管C中收集到少量乙酸溶液(如图所示:试管A中装有40%的乙醛水溶液、氧化铜粉末;试管C中装有适量蒸馏水;烧杯B中装有某液体)。已知在60℃~80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应,连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下表:
物质 |
乙醛 |
乙酸 |
甘油 |
乙二醇 |
水 |
沸点 |
20.8℃ |
117.9℃ |
290℃ |
197.2℃ |
100℃ |
请回答下列问题:
(1)试管A内在60~80℃时发生的主要反应的化学方程式为(注明反应条件)
____________________________________;
(2)如图所示在实验的不同阶段,需要调整温度计在试管A内的位置,在实验开始时温度计水银球的位置应在__________;目的是_______________;当试管A内的主要反应完成后温度计水银球的位置应在_____________,目的是_____________________________;
(3)烧杯B的作用是_________________________;烧杯B内盛装的液体可以是____________(写出一种即可,在题给物质中找);
(4)若想检验试管C中是否含有产物乙酸,请你在所提供的药品中进行选择,设计一个简便的实验方案。所提供的药品有:pH试纸、红色的石蕊试纸、白色的醋酸铅试纸、碳酸氢钠粉末。实验仪器任选。该方案为:
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________。
某化学课外活动小组,从化学手册上查得硫酸铜在500℃以上按下式分解,便决定设计一验证性实验探索测定反应产生的SO2、SO3和O2的物质的量,并经计算以此确定该条件下CuSO4分解反应方程式中各物质的化学计量数。实验可能用到的仪器如图所示:
实验测得数据及有关结果如下:
①准确称取6.0g无水CuSO4;②干燥管总质量在实验结束时增加了2.4g;③测出量筒中水的体积后,折算成排水的气体在标准状况下的体积为280mL;④实验结束时,装置F中的溶液变为NaHSO4溶液(不含其他杂质)。
试回答下列问题:
(1)按装置从左至右的方向,各仪器接口连接顺序为____________________(填序号)。
(2)装置F的作用是_______________________________________________________。
(3)装置D的作用是_______________________________________________________。
(4)确定装置E的进、出口的原则是_____________________________。
(5)首先应计算的是物质__________的体积;通过计算,推断出该条件下反应的化学方程式:_______________________________________________________。
(6)该实验设计中,可能给测定带来误差最大的装置是(填代号)________________。
下列A ~ I九种物质之间的转化关系如图所示;其中部分生成物或反应条件已略去。已知A为固态单质,常温下C、E、F都是无色气体。
请填空:
(1)C的固体属于_____晶体,F的化学式(分子式)是________。
(2)A与B反应的化学方程式是:。
(3)G与H反应的离子方程式是,
E转变为H和I的离子方程式是。
某化学兴趣小组的同学为模拟工业制造硫酸的生产过程,设计了如图所示的装置,请根据要求回答问题:
(1)装置A用来制取氧气,写出相应的化学方程式__________________________;
(2)燃烧炉内放一定量黄铁矿粉末,在高温条件下和A装置制出的氧气充分反应,其化学方程式为,在该反应中____________做氧化剂;若消耗了
有_______________mol电子发生了转移;
(3)C装置为净化装置,若无该装置,将混合气体直接通入D装置,除对设备有腐蚀外,还会造成的后果是_______________________________________________;
(4)如果D装置的温度是400℃~500℃,在常压下生成,可放出
的热量,请写出该反应的热化学方程式________________________________________;并回答在工业中不采取加压措施的原因_ ____________________________。
在课堂上,老师演示了金属钠与CuSO4溶液的反应,同学们观察到该反应中生成了蓝色的Cu(OH)2沉淀而没有发现铜单质生成。但某同学想:会不会因置换生成的铜较少被蓝色沉淀所覆盖,而没有被发现呢?于是他想课后到实验室继续研究,希望进一步用实验来验证自己的猜测是否正确。
假如该同学是你,请你写一张实验准备单交给老师,要求老师提供必需的用品。
(1)实验探究目的:___________________________________________________________。
(2)探究所依据的化学原理:___________________________________________________。
(3)实验必需仪器:小刀、玻璃片、滤纸、_____________和____________;药品:金属钠、____________和____________。该同学在探究实验中意外地发现生成的蓝色沉淀中混有少量的黑色难溶物,而所使用的药品均没有问题,你认为该黑色难溶物是____________,生成该黑色难溶物的原因是________________________________________。