1905年德国化学家哈伯发明了合成氨的方法,他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖。氨的合成不仅解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿与死亡问题,在国防、能源、轻工业方面也有广泛用途。
Ⅰ.以氨为原料,合成尿素的反应原理为:
2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH =" a" kJ/mol。
为研究平衡时CO2的转化率与反应物投料比()及温度的关系,研究小组在10 L恒容密闭容器中进行模拟反应,并绘出下图(Ⅰ、Ⅱ曲线分别表示在不同投料比时,CO2的转化率与温度之间的关系)。
(1)a 0 (填“>”或“<”),判断依据是__________________。
(2)①投料比:Ⅰ Ⅱ(填“>”或“<”)。
②若n(CO2)起始="10" mol,曲线Ⅱ的投料比为0.4,在100℃条件下发生反应,达平衡至A点,则A点与起始压强比为_________________。
③A点平衡常数与B点平衡常数间的关系:KA KB (填“>”或“<”或“=”)。B点正反应速率与C点正反应速率间的关系为:v (B)_________v (C) (填“>”或“<”或“=”)。
(3)若按曲线Ⅰ的投料比投料,在上述实验中压缩容器体积至5L,在上图中画出反应达平衡时的二氧化碳的转化率与温度之间的关系曲线。
(4)为提高CO2转化率可以采取的措施是 。
a.使用催化剂
b.及时从体系中分离出部分CO(NH2)2
c.将体系中的水蒸气液化分离
Ⅱ.氨气可用于工业上生产硝酸,其尾气中的NO2可用氨水吸收生成硝酸铵,25℃时,将10molNH4NO3溶于水,溶液显酸性,向该溶液中滴加1L某浓度的氨水,溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将_________(填“正向”、“逆向”或“不”) 移动, 此中性溶液中NH3·H2O的物质的量为________mol。(25℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5)
用化学用语填空:
(1)原子核内有8个质子和10个中子,则表示该核素的符号为
(2)二氧化碳的结构式______________ 。
(3)用石墨电极电解饱和食盐水的阳极的电极反应式。
(4)钢铁发生吸氧腐蚀时正极的电极反应式。
(6分)利用Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2反应,设计一个原电池,写出电极反应式。
(7分)氢气是未来最理想的能源,科学家最近研制出利用太阳能产生激光,并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术2H2O
2H2↑+O2↑。制得的氢气可用于燃料电池。试完成下列问题:
太阳光分解海水时,实现了从_______能转化为_______能,二氧化钛作________。生成的氢气,用于燃料电池时,实现________能转化为________能。水分解时,断裂的化学键有________,分解海水的反应属于________反应(填“放热”或“吸热”)。
利用芳香烃X和链烃Y可以合成紫外线吸收剂BAD,已知G不能发生银镜反应,BAD
结构简式为:
BAD的合成路线如下:
试回答:
(1) 写出结构简式Y ________________________ D____________________。
(2) 属于取代反应的有_____________________________(填数字序号)。
(3) 1molBAD最多可与含____molNaOH的溶液完全反应
(4) 写出反应④方程式________________________________________________
⑸写出B+G→H方程式________________________________________________。
(6) E的同分异构体有下列性质:①与FeCl3反应,溶液呈紫色;;②能发生银镜反应,则该同分异构体共有种
氧元素与多种元素具有亲和力,所形成化合物的种类很多。
(1)氮、氧、氟元素的第一电离能从大到小的顺序为 。氧元素与氟元素能形成OF2分子,该分子的空间构型为 。
(2)根据等电子原理,在NO2+离子中氮原子轨道杂化类型是 ;1 mol O22+中含有的π键数目为 。
(3)氧元素和过渡元素可形成多种价态的金属氧化物,如和铬可生成Cr2O3、CrO3、CrO5等。
Cr3+基态核外电子排布式为 。
(4)钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体,其晶体结构如图所示,则该钙的氧化物的化学式为 。
(5)下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是。
A. H2O B. CO2C. SO2 D. BeCl2
(6)O3分子是否为极性分子