工业上制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题:
(1)合成氨的工业设备名称是 ,设备中设置热交换器的目的的是________;此生产过程中,N2与H2合成NH3所用的催化剂是____ ;生产中原料气必须进行脱硫,目的是____ 。
(2)吸收塔中反应为 ,从生产流程看,吸收塔中需要补充空气,其原因是 。
(3)生产硝酸的过程中常会发生一些氮的氧化物,可用如下三种方法处理:
方法一:碱吸收法:
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2
方法二:氨还原法:
8NH3+6NO2=7N2+12H2O(该反应放热,NO也有类似的反应)
方法三:甲烷吸收法:
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g) △H=+867kJ·mol-1(NO也有类似的反应)
上述三种方法中方法一最大的缺点是____;方法三和方法二相比,优点是________,缺点是_____________。
(4)某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知:由NH3制NO的产率是94%,NO制HNO3的产率是89%,则制HNO3所用的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其他损耗)的 %(保留三位有效数值)。
最近科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇(分子式为CH3OH)。“绿色自由”构想技术流程如下:
(1)在合成塔中,若有2.2kgCO2与足量H2恰好完全反应,生成气态的水和甲醇,可放出2473.5kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式。
(2)①上述合成反应具有一定的可逆性,从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,而实际生产中采用300°C的温度,其原因是。
②“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用”,上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外,还包括。
③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________。 (填字母代号)
A.升高温度 | B.充入He(g),使体系压强增大 |
C.将H2O(g)从体系中分离 | D.再充入1mol CO2和3mol H2 |
(3)甲醇可制作燃料电池。写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式。当电子转移的物质的量为时,参加反应的氧气的体积是6.72L(标准状况下)。
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:2N2O5(g)
4NO2(g)+O2(g) ;⊿H>0
①反应达到平衡后,若再通入一定量氮气,则N2O5的转化率将(填“增大”、
“减小”或“不变”)。
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据:
t/s |
0 |
500 |
10![]() |
c(N2O5)/mol·L—1 |
5.00 |
3.52 |
2.48 |
则500s内N2O5的分解速率为。
③在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol/L,则T2T1。(填“>”、“<” 或 “ =”)
(2)如图所示装置可用于制备N2O5,则N2O5在电解池的区 (填“阳极”或“阴极”)生成,其电极反应式为。
铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为:
Pb+PbO2+4H++2SO2-42PbSO4+2H2O
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)
①放电时:正极的电极反应式是______________;电解液中H2SO4的浓度将变________;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加________g。
②在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按题图连接,电解一段时间后,则在A电极上生成__________、B电极上生成________,此时铅蓄电池的正负极的极性将___。(填“不变”或“对换”)
某地区用含较多Ca2+,Mg2+的天然水按照下列步骤制取蒸馏水。请回答下列问题。步骤:天然水→①沉降→②过滤→③曝气→④离子交换→⑤消毒→纯净水
(1)该地区的天然水属于(“硬水”或“软水”)。
(2)在第①步中需要加入凝聚剂,常用的凝聚剂可以是。
(3)经过第④步离子交换后要经过杀菌消毒才能直接饮用。常用的消毒方式有。
(4)若采用药剂法软化天然水,可以向其中加入碳酸钠,发生反应的离子反应方程式是
,如果是暂时硬度,可用加热的方法除去,请写出发生的化学反应方程式(写出一个即可)。
将锌片和铜片用导线相连后一同插入稀硫酸中,导线上便有电流通过。
(1)锌片为______(填“正极”或“负极”),电极反应是。
(2)铜片为__________(填“正极”或“负极”),发生反应(填“氧化”或“还原”)。
(3)该原电池工作时,溶液中的SO42-向极移动,铜极上的现象是。