氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
(1)氢气燃烧热值高。实验测得,在常温常压下1gH2完全燃烧生成液态水,放出142.9kJ热量。则表示H2燃烧热的热化学方程式为___________ 。
又已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,则氨在空气中燃烧生成液态水和氮气时的热化学方程式为 。
(2)氢气是合成氨的重要原料。
①当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变 N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如下图一所示。
图中t1时引起平衡移动的条件可能是 ,其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间
是 。
②温度为T℃时,将2a molH2和a molN2放入0.5L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50%。则反应
的平衡常数为 。
③氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对于反应:N2O4(g)2NO2(g) △H﹥0,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积
分数随压强变化曲线如下图二所示。
下列说法正确的是 。
a.A、C两点的反应速率:A﹤C
b.A、C两点的气体颜色:A浅,C深
c.B、C两点的气体平均相对分子质量:B﹤C
d.A、C两点的化学平衡常数:A﹥C
e.由状态B到状态A,可以用加热的方法
、联碱法(候氏制碱法)和氨碱法的生产流程简要表示如下图:
⑴沉淀池中发生反应的化学方程式为_____________________;
⑵X是______,Y是______(填化学式);
⑶从理论上分析,在氨碱法生产过程中_______(填“需要”、“不需要”)补充氨气,从原料到产品,氨碱法总反应过程用化学方程式表示,可写为 ;
⑷根据联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程推测,所得结论正确是____;
a.常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小 b.通入氨气目的是使氯化铵更多析出
c.加入食盐细粉目的是提高Na+的浓度,促进碳酸氢钠结晶析出
⑸相比于氨碱法,指出联碱法的一项优点______________。
、高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下:
已知:① 2KOH + Cl2 → KCl + KClO + H2O(条件:温度较低)
② 6KOH + 3Cl2 → 5KCl + KClO3 + 3H2O(条件:温度较高)
③ 2Fe(NO3)3 + 2KClO + 10KOH → 2K2FeO4 + 6KNO3 + 3KCl + 5H2O
回答下列问题:
⑴该生产工艺应在__(填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行;
⑵写出工业上制取Cl2的化学方程式__;
⑶配制KOH溶液时,是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体(该溶液的密度为1.47 g/mL),它的物质的量浓度为__;
⑷在“反应液I”中加KOH固体的目的是__:
A.与“反应液I”中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO |
B.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率 |
C.为下一步反应提供反应物 |
D.使副产物KClO3转化为 KClO |
⑸从“反应液II”中分离出K2FeO4后,会有副产品_(写化学式),它们都是重要的化工产品,具体说出其中一种物质的用途_。
三氟化氮(NF3)是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体,在半导体加工、太阳能电池制造和液晶显示器制造中得到广泛应用。它可在铜的催化作用下由F2和过量的NH3反应得到,该反应另一种产物为盐。
(1)该反应的化学方程式为,生成物NF3中氮原子的杂化方式为,NF3分子空间构型为;
(2)N、F两种元素的氢化物稳定性比较,NH3HF(选填“>”或“<”);
(3)N3-被称为类卤离子,写出1种与N3-互为等电子体的分子的化学式;
(4)元素A基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,A跟氟可形成离子化合物,其晶胞结构如图,该离子化合物的化学式为。
(14分) 为解决大气中CO2的含量增大的问题,某科学家提出“绿色自由”构想:把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇。“绿色自由”构想的部分技术流程如下:
(1)合成塔中反应的化学方程式为;△H<0。该反应为可逆反应,从平衡移动原理分析,低温有利于提高原料气的平衡转化率。而实际生产中采用300℃的温度,除考虑温度对反应速率的影响外,还主要考虑了。
(2)从合成塔分离出甲醇的原理与下列操作的原理比较相符(填字母)
A.过滤 B.分液 C.蒸馏 D.结晶
工业流程中一定包括“循环利用”,“循环利用”是提高效益、节能环保的重要措施。“绿色自由”构想技术流程中能够“循环利用”的,除K2CO3溶液和CO2、H2外,还包括。
(3)一定条件下,向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中,正确的是。
A.升高温度能使增大
B.反应达到平衡状态时,CO2的平衡转化率为75%
C.3 min时,用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率
D.从反应开始到平衡,H2的平均反应速率υ(H2)=0.075 mol?L-1?min-1
(4) 如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。
巳知
写出C02(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式
___________ _____。
(12分) 实验室中以铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2和Fe2O3杂质)为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如下:
试回答下列问题:
⑴固体a的化学式为_____,III中通入过量CO2气体的离子方程式为。
⑵由V制取铵明矾溶液的化学方程式为__________________________,从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)、冷却结晶、过滤洗涤。
⑶以1000kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取Al2(SO4)3,需消耗质量分数98%的硫酸(密度1.84g/cm3)___________L(保留一位小数)。
⑷若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1:1,则投料时铝土矿中Al2O3和H2SO4的物质的量之比为___________。