题目内容
合成氨是最重要的化工生产之一,回答下列问题:
I.氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中CO(g)+H2O(g) CO2(g) + H2(g) △H<0,在 850℃时,平衡常数 K=1。
(1)若升高温度到950℃时,达到平衡时K_________1(填“>”“<”或“ = ”)
(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0mol CO、3.0mol H2O、1.0mol CO2和xrnolH2,则:
①当x= 5.0时,上述平衡向_________(填正反应或逆反应)方向进行。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是_____________。
(3)在850℃时,若设x=5.0mol和x= 6.0mol,其它物质的投料不变,当上述反应达到平衡后,测得H2的体积分数分别为a%、b%,则a_______b(填“大于”、“小于”或“等于”)。
II.氨和尿素【CO(NH2)2】溶液都可以吸收硝酸工业尾气中的NO、NO2,将其转化为N2。
(4)尿素与NO、NO2三者等物质的最反应为:CO(NH2)2+NO+NO2=CO2+2N2+2H2O
该反应中的氧化剂为________(写化学式)。
若反应生成标况下N2 33.6L,则转移电子的数目为___________。
(5)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=akJ ·mol-1
N2(g)+3H2(g) = 2NH3(g) △H2 = bkJ • mol-1
2H2(g) +O2(g) = 2H2O(g) △H3=ckJ • mol-1
则4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) △H=__________。
III.(6)合成氨盐也是氨的重要用途,测定其中的含氮量可以采用“甲醛法”。即4NH4++6HCHO (CH2)6N4+4H++6H2O。 现有一种纯净的铵盐,可能是硝酸铵、硫酸铵或碳酸铵中的一种。称取2g该铵盐溶于水,加入足量的甲醛溶液后,再加人水配成100mL溶液,取出10mL,滴入酚酞后再逐滴滴入0.lmol/L的NaOH溶液,当滴到25mL时溶液呈粉红色,且在半分钟内不褪色,则该铵盐中氮的质量分数是_________。
⑴室温时,pH=a的氨水与PH =b的盐酸等体积混合,恰好完全反应,则氨水电离度可表示为_______________ (用百分数来表示)
(2)室温下,0.1 mol/LNaClO溶液的pH_________0.1 mol/LNa2SO3溶液的pH。(选填“大于”、“小于”,或“等于”)。浓度均为0.1mol/L的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中,SO32-、CO32-、HSO3-、HCO3-浓度从大到小的顺序为 。
已知:
H2SO3 | Kal=1.54×l0-2 | Ka2=1.02×10-7 |
HCIO | Ka1=2.95×10-8 | |
H2CO3 | Kal=4.3×10-7 | Ka2=5.6×10-11 |
汽车尾气排放的一氧化碳、氮氧化物等气体已成为大气污染的主要来源:
(1)汽车发动机工作时会引发N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol﹣1,其能量变化示意图如下:
则NO中氮氧键的键能为 kJ•mol﹣1;
(2)空燃比过小易产生CO.有人提出可以设计反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)来消除CO的污染.判断该设想是否可行 ,并说出理由
(3)利用活性炭涂层排气管处理NOx的反应为:xC(s)+2NOx(g)?N2(g)+xCO2 (g)△H=﹣b kJ•mol﹣1.若使NOx更加有效的转化为无毒尾气排放,以下措施理论上可行的是 ;
A.增加排气管长度 B.增大尾气排放口 C.升高排气管温度 D.添加合适的催化剂
(4)催化装置中涉及的反应之一为:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g).
①探究上述反应中NO的平衡转化率与压强、温度的关系,得到图2所示的曲线.催化装置比较适合的温度和压强是 ;
②测试某型号汽车在冷启动(冷启动指发动机水温低的情况下启动)时催化装置内CO和NO百分含量随时间变化曲线如图3所示.则前10s 内,CO和NO百分含量没明显变化的原因是 ;
③研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了以下三组实验:
实验编号 | T(K) | NO初始浓度 (mol•L﹣1) | CO初始浓度 (mol•L﹣1) | 催化剂的比表面积 (m2/g) |
Ⅰ | 400 | 1.00×10﹣3 | 3.60×10﹣3 | 82 |
Ⅱ | 400 | 1.00×10﹣3 | 3.60×10﹣3 | 124 |
Ⅲ | 450 | 1.00×10﹣3 | 3.60×10﹣3 | 124 |
根据坐标图4,计算400K时该反应的平衡常数为 ;