(原创)NH3是一种重要的化工产品,可用于生产尿素 [CO(NH2)2]、处理烟气等。
Ⅰ.工业上合成尿素的反应:
2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2 (l) + H2O (g) ΔH
(1) 已知合成尿素的反应分两步进行:
2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ΔH1
NH2COONH4(s) CO(NH2)2(l)+ H2O (g) ΔH2
其能量变化曲线如图1所示,则△H、△H1和△H2由小到大的顺序为__________。
图1 图2
(2) 某实验小组为了模拟工业上合成尿素,在恒温恒容的真空密闭容器中充入一定量的CO2和NH3发生反应:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2 (l) + H2O (g) ,反应过程中混合气体中NH3的体积分数如图2所示。
①A点的逆反应速率v逆(CO2)______B点的正反应速率v正(CO2)。 (填“>”、“<”或“=”)
②下列能说明该反应达到平衡状态的是________________(填代号)。
a. NH3、CO2、H2O的分子数之比为2:1:1 b.体系的压强保持不变
c.单位时间内消耗1mol CO2同时生成2mol NH3 d.2v正(NH3) =v逆(H2O)
③对于有气体参与的反应,平衡常数Kp可用气体组分(B)的平衡分压p(B)代替该气体的物质的量浓度c(B)。实验测得体系平衡时的压强为10MPa,列式计算该反应的平衡常数Kp=_______ (提示:写出Kp的表达式再代入数据进行计算,分压=总压×体积分数)。
④L(L1、L2),X可分别代表压强或温度。右图表示L一定时,该反应CO2 (g)的平衡转化率随X的变化关系。
X代表的物理量为__________。判断L1、L2的大小关系,并简述理由: 。
Ⅱ.烟气中的NOx必须脱除(即脱硝)后才能排放:
(3)下图是一种用NH3脱除烟气中 NO的原理。该脱硝反应中,氧化剂是 (填化学式) 。
(4)利用反应8NH3+6NO2═7N2+12H2O构成原电池,也能消除烟气的排放,同时还能充分利用化学能,装置如图所示。则电极b为______极;a电极的电极反应式为 。
(1)配平氧化还原反应方程式:平衡时
__ C2O42-+__MnO4-+__H+=__CO2+__Mn2
++__H2O
(2)称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250mL溶液。量取两份此溶液各25mL,分别置于两个锥形瓶中。
(附相对原子质量:H--1 C--12 S--28 O--16 K--39 )
①第一份溶液中加入酚酞试液,滴加0.25mol/L NaOH溶液至20mL时,溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H+的物质的量为mol。
②第二份溶液中滴加 0.10mol/L 的酸性高锰酸钾溶液至 16mL 时反应完全,此时溶液颜色由变为。该溶液中还原剂的物质的量为mol。
③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为。
在2L的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生以下反应:
2A(g)+B(g) ≒ 2C(g)+D(s)
达到平衡时,C的浓度为0.4mol/L。
(1)温度不变,若缩小容积体积,则平衡移动(填正向、逆向、不)。
(2)维持容器的温度和体积不变,按下列四种配比作起始物质,达平衡后,C的浓度仍是0.4mol/L是。
A.4molA+2molB | B.2molC+2molD |
C.2molA+1molB+2molC+1molD | D.1molA+0.5molB+1molC+0.5molD |
(3)若维持容器的温度和体积不变,按不同配比加入起始物质,达平衡后,C的浓度仍是0.4mol/L。
①反应从逆反应方向开始,则D的起始物质的量应满足的条件是(用数学关系式回答,下同)。
②若加入0.2molA和0.1molB,则C和D起始物质的量分别应满足,。
有机物A可视为是烃B分子中的所有氢原子被烃C分子中最简单的烃基取代而得到的。且已知:
①A遇Br2的CCl4溶液不褪色,其一氯代物只有一种。
②一定量的B完全燃烧,产物中n(CO2):n(H2O)=2:1,且26<M(B)<78。
③烃C为饱和链烃,通常情况下呈气态,其同分异构体不超过2种,而二溴代物有3种。
试回答下列问题:
(1)烃B的分子式为___________,若B能使酸性KMnO4溶液褪色,且所含官能团不同,则B的结构简式为。
(2)烃C的3种二溴代物的结构简式为:,,。
(3)A的分子式为。
现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,原子序数依次增大。已知A与D、C与E分别同主族,D、E、F同周期;A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等,A与C形成的化合物常温下均为液态,A分别与E、F形成的气体分子电子总数相等。
请回答下列问题:
(1)元素B在周期表中的位置是___________,元素D的原子结构示意图为___________。
(2)A、D、E 3种元素形成一种离子化合物,其水溶液呈碱性,试用离子方程式表示该溶液中存在的所有平衡。
(3)A2C比A2E沸点高的原因是。
(4)在一定条件下,A、C的单质和A、C、D形成的离子化合物的水溶液可构成电池,该电池正极的电极反应式为,负极的电极反应式为;
(5)该电池在放电过程中,电解质溶液的pH将_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
化合物B2A4 和B2C4 的液体曾被用作火箭推进剂,燃烧反应的生成物是一种气态单质和一种化合物,它们对环境无污染。1 mol B2A4与B2C4完全反应生成两种气体时放出热量516.8 kJ,则该反应的热化学方程式为。
(10分)如图所示,常温,U形管内盛有100mL的溶液,请按要求回答下列问题。
(1)若所盛溶液为CuSO4溶液,打开K2,闭合K1,则:
A为极(填“正、负”),B极的电极反应式为。
(2)若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液,打开K1,闭合K2,则:
①A电极可观察到的现象是
②总反应的化学方程式是
③反应一段时间后打开K2 ,若忽略溶液的体积变化和气体
的溶解,B极产生气体的体积(折算成标准状况)为11.2mL,
将溶液充分混合,溶液的C(OH-)为