(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 。
物质的量浓度相同的 ① 氨水 ② 氯化铵 ③ 碳酸氢铵 ④ 硫酸氢铵 ⑤ 硫酸铵五种溶液中c(NH4+)大小的顺序是__________________,溶液pH大小的顺序是__________________。
下图甲池和乙池中的四个电极都是惰性材料,乙池溶液分层,上层溶液为盐溶液,呈中性,请根据图示回答下列问题:
(1)通入乙醇(C2H5OH)的惰性电极的电极反应式为。
若甲池可以充电,充电时A接电源的负极,此时B极发生的电极反应式为。
(2)在乙池反应过程中,可以观察到电极周围的溶液呈现棕褐色,反应完毕后,用玻璃棒搅拌溶液,则下层溶液呈现紫红色,上层接近无色,C极发生的电极反应。
(3)若在常温常压下,1gC2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71kJ热量,表示该反应的热化学方程式为。
(1)现有NH4Cl和NH3·H2O组成的混合溶液,若其pH=7,则该溶液中c(NH4+)___c(Cl-);若pH>7,则该溶液中c(NH4+)______c(Cl-)。(填“>”、“<”、“=”).
(2)0.1mol/L的NaHCO3溶液中,按物质的量浓度由大到小顺序排列该溶液中各种微粒(水分子除外),c(Na+)+c(H+)=_______________,c(Na+)=____________
(1)氯化铝水溶液呈性,其离子方程式表示为;把AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是。
(2)未用食用油炒咸菜的铁锅如果没有洗净,不久会出现红褐色锈斑。则铁锅的锈蚀属于腐蚀(填“析氢”或“吸氧”);该腐蚀正极的电极反应式为;
此反应每转移2mol电子消耗的O2在标准状况下的体积为L。
(3)某同学用碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料,实现了在通常条件下不能发生的反应:Cu+H2SO4(稀)=CuSO4+H2↑。请在下图方框中画出能够实验这一反应的装置图(作必要的标注);
某同学做该实验时,看到碳棒上有气泡产生,铜棒上气泡更多且没有被腐蚀,其原因是。
某学生做浓硫酸性质的实验:在一支试管中放入一块很小的铜片,再加入2mL浓硫酸,然后把试管固定在铁架台上。把一小条蘸有品红溶液的滤纸放入带有单孔橡皮塞的玻璃管中。塞紧试管口,在玻璃管口处缠放一团蘸有NaOH溶液的棉花。加热试管,观察现象。
回答下列问题:
(1)写出试管中发生反应的化学方程式。
(2)试管中的液体反应一段时间后,b处滤纸条的变化为,待试管中反应停止后,给玻璃管放有蘸过品红溶液的滤纸处微微加热,滤纸条的变化为。
(3)蘸有NaOH溶液的棉花团作用是。
(4)硫酸型酸雨的形成过程可用下列反应中的来表示。
A:SO2+H2OH2SO3
B:O2+2H2SO3=2H2SO4
C:SO2+H2O2=H2SO4