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。
某溶液中可能含有以下6种离子中的几种:NH4+、A13+、Mg2+、CO32―、Cl一、SO42―,为确认溶液的组成,现取100 mL分成三等份溶液进行如下实验:
(1)向第一份溶液中加入 AgNO3溶液有沉淀产生;
(2)向第二份溶液中加入足量NaOH溶液充分反应后,最终得到沉淀0.58 g,同时收集到气体0.03 mol(设气体全部从溶液中逸出);
(3)向第三份溶液中加入足量BaCl2溶液(盐酸酸化)充分反应后,得到沉淀6.99 g。
由此可知,下列关于原溶液组成的正确结论是()
A.溶液中SO42―的浓度是0. 3 mol/L | B.溶液中一定含有A13+和NH4+ |
C.一定不存在Mg2+,可能存在A13+ | D.一定存在Cl一 可能含CO32— |
氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工品之一。德国人哈伯在1905年发明了合成氨的方法,其合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4KJ/mol.他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。在密闭容器中,使2molN2和6molH2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)(正反应为放热反应)
(1)当反应达到平衡时, N2和H2的转化率比是 。
(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量 ,密度 。(填“变大”“变小”或“不变”)
(3)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将 (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(4)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将 (填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度 (填“大于”“小于”或 “等于”)原来的2倍。
“低碳循环”引起各国的高度重视,已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H2为主的合成气,合成气有广泛应用。试回答下列问题:
(1)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH>0。已知在1 100 ℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。
①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值(填“增大”、“减小”或“不变”);
②1 100 ℃时测得高炉中,c(CO2)="0.025" mol·L-1,c(CO)="0.1" mol·L-1,则在这种情况下,该反应向进行(填“左”或“右”),判断依据是。
(2)目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0KJ/mol,现向体积为1L的密闭容器中充入1mol CO2和3molH2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率V(H2)=------------。
②反应达到平衡后,下列措施能使增大的是-------(填符号)
A.升高温度 | B.再充入H2 | C.再充入CO2 | D.将H2O(g)从体系中分离E.充入He(g) |
在一密闭容器中加入A、B进行可逆反应:A(g) + B(g)mC(g), A的转化率(αA)与温度(T)、压强的关系如下图所示:
(1)此反应的正反应是(放热、吸热)反应
(2)若保持其它条件不变,升高温度,C的产率将(变大、变小);
(3)正反应是体积(缩小、增大)的反应,m值为;
(4)若要提高A的转化率,可采取的措施是:(只写两个)。
把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有 500 mL 0.5 mol·L-1硫酸溶液的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如下的坐标曲线来表示,回答下列问题:
(1)曲线由0→a段不产生氢气的原因是,有关的化学方程式为;
(2)曲线由a→b段产生氢气的速率较慢的原因是:;
(3)曲线由b→c段,产生氢气的速率增加较快的主要原因:;
(4)曲线由c以后,产生氢气的速率逐渐下降的主要原因:。