(14分)人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。 I.最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实验氮的固定一电解法合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率。 总反应式为:N2+3H2 2NH3 则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入_________极(填“阴”或“阳”) ; 向另一电极通入N2,该电极的反应式为__________________________。 II.据报道,在一定条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,主要产物为NH3相应的反应方程式为:2N2(g)+6 H2O (g)4NH3(g)+3O2(g) △H=Q ① (1)上述反应的平衡常数表达式为_______________。 (2)取五份等体积N2和H2O的混合气体(物质的量之比均为1:3), 分别加 入体积相同的恒容密闭容器中,在温度不相同的情况下发生反应,反应相同时间后,测得氮气的体积分数与反应温度T的关系曲线如下图所示,则上述反应的Q________0(填“>”、“<”或“=”)。 (3)若上述反应在有催化剂的情况下发生,则下图所示的a、b、c、d四条曲线中,能表示反应体系能量变化的是_______(填字母代号),图中△H绝对值为1530kJ·mol-1。 III.目前工业合成氨的原理是: N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93.0kJ/mol ② 回答下列问题: (1)结合II中的数据,则2H2(g)+ O2(g)=2 H2O (g)的△H=___________。 (2)在一定温度下,将1molN2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8mol。 ①达平衡时,H2的转化率______________。 ②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率 为时,则起始时NH3的物质的量_________mol。
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(12分)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相互之间的转化关系如图所示(部分产物及反应条件已略去)。已知A、B为气态单质,F是地壳中含量最多的金属元素的单质,E、H、I为氧化物,E为黑色固体,I为红棕色气体,M为红褐色沉淀。 请回答下列问题:(1)B中所含元素位于周期表中第 周期 族。 (2)A在B中燃烧的现象是 。 (3)D + E → B的反应中,被氧化与被还原的物质的量之比是 。 (4)G + J → M的离子方程式是 。 (5)Y受热分解的化学方程式是 。
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(12分)对溴甲苯是合成农药溴螨酯的重要原料。工业用液溴、甲苯与1-丙醇共热合成对溴甲苯和1-溴丙烷,其原子利用率很高。实验室模拟的合成流程和相关数据如下:已知:甲苯与溴在有水存在时能反应。
(1)液溴的颜色是__ __ __,实验室存放液溴时应密闭保存,同时需要在试剂瓶中加__ ___,以减少挥发。 (2)25℃恒温搅拌至溴的颜色完全褪去时完成甲苯的溴代反应。搅拌的目的是__________。加入水的作用是:易于控制温度;____________________。 (3)加热搅拌操作中加入浓硫酸,搅拌,完成1-丙醇的取代反应,加入浓硫酸的作用是___ ___,加热微沸2小时的目的是_______ _____。 (4)操作Ⅰ的名称是___________,洗涤操作应在_________(填写仪器名称)中进行。 (5)经以上分离操作后,粗对溴甲苯中还含有的最主要杂质为________(填写名称),使用操作Ⅱ分离出1-溴丙烷的原理是______________________________________。 (6)分离出的水溶液中含HBr、H2SO4和Fe3+离子,将水溶液稀释定容至1000mL,取20.00mL,加入几滴甲基橙作指示剂,用一定浓度的NaOH溶液滴定,测定出HBr的物质的量明显低于理论值,原因是_____________________;有同学认为无需加入指示剂,也能完成滴定,提出这一观点的理由是_______________________________。
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在1 L溶液中含有Fe(NO3)3和H2SO4两种溶质,其浓度分别为0.2 mol•L-1和1.5 mol•L-1,现向该溶液中加入39.2 g铁粉使其充分反应。下列有关说法正确的是( ) A.反应后溶液中Fe3+物质的量为0.8 mol B.反应后产生13.44 L H2(标准状况) C.反应后溶液中Fe2+和Fe3+物质的量之和为0.9 mol D.由于氧化性Fe3+>H+,故反应中先没有气体产生后产生气体
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毒豇豆、毒黄瓜等毒蔬菜中含有禁用农药水胺硫磷,水胺硫磷的结构简式如图所示,对该化合物的叙述正确的是( ) A.该化合物属于芳香烃 B.该化合物中至少有7个碳原子在同一平面 C.该化合物的分子式为C11H14O4NPS D.该化合物能发生加聚反应、水解反应和酯化反应
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①pH=2的CH3COOH溶液;②pH=2的HCl溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。相同条件下,有关上述溶液的比较中,不正确的是( ) A.水电离的c(H+):①=②=③=④ B.若将②、③溶液混合后,pH=7,则消耗溶液的体积:②>③ C.等体积的①、②、④溶液分别与足量铝粉反应,生成H2的量:②最大 D.向溶液中加入100mL水后,溶液的pH:③>④>②>①
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有MgCl2、Al2(SO4)3的混合溶液,向其中不断加入NaOH溶液,得到的沉淀量与加入的NaOH溶液的关系如下图所示,则溶液中c(Cl¯)与c(SO42¯)之比为( ) A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.2∶1
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某pH=1的X溶液中可能含有Fe2+、A13+、NH4+、CO32―、SO32―、SO42―、C1―中的若干种,现取X溶 液进行连续实验,实验过程及产物如下: 下列说法正确的是( ) A.气体A是NO2 B.X中肯定存在Fe2+、A13+、NH4+、SO42― C.溶液E和气体F不能发生化学反应 D.X中不能确定的离子是 A13+和C1―
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某碱金属R与其氧化物R2O的混合物2.16g,跟足量水充分反应后,将所得溶液蒸干,得固体3.2 g,由此判定金属是( ) A.锂 B.钠 C.钾 D.铷
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用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新 工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如下图所示,则下列有关说法中不正确 的是( ) A.X为直流电源的负极,Y为直流电源的正极 B.阳极区pH增大 C.图中的b>a D.该过程中的产品主要为H2SO4和H2
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