13.氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题.
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值.
 反应 大气固氮N2(g)+O2(g)?2NO(g) 工业固氮N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
 温度/℃ 27 2000 25 400 450
 K 3.8×10-310.1  5×108 0.5070.152 
①分析数据可知:大气固氮反应属于吸热(填“吸热”或“放热”)反应.
②分析数据可知;人类不适合大规模模拟大气固氮的原因K值小,正向进行的程度小(或转化率低),不适合大规模生产.
③从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因从反应速率角度考虑,高温更好,但从催化剂活性等综合因素考虑选择500℃左右合适.
(2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(P1、P2)下随温度变化的曲线,如图所示的图示中,正确的是A(填“A”或“B”);比较p1、p2的大小关系р2>р1

(3)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现高温常压下的电化学合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如C所示,阴极的电极反应式是N2+6e-+6H+=2NH3
(4)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(l)?4NH3(g)+3O2(g),则其反应热△H=+1530 kJ•mol-1(已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ.mol-1,2H2(g)+O2(g)?2H2O(l) H=-571.6kJ.mol-1
12.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要视角.硫及其化合物与价态变化为坐标的二维转化关系如图1所示.完成下列填空:

(1)图1中X的水溶液在空气中放置易变浑浊,写出反应的化学方程式:2H2S+O2=2S↓+2H2O;
(2)下列物质用于Na2S203制备,从氧化还原反应的角度分析,理论上有可能实现的方案是(选填编号)bd.
a.Na2S+S    b.Z+S    C.Na2S03+Y    d.NaHS+NaHS03
(3)请补充完整焙烧明矾的化学方程式:
4KAl(SO42.12H2O+3S═2K2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O
(4)研究反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+SO2+H20的速率时,下列方案合理的是b.
a.测定一段时间内生成S02的体积,得出该反应的速率
b.研究浓度、温度等因素对该反应速率的影响,比较反应出现浑浊的时间
c.用Na2S2O3(S)分别与浓、稀硫酸反应,研究浓度对该反应速率的影响
(5)治理含CO、SO2的烟道气,以铝钒土做催化剂,将CO、SO2在380℃时转化为S和一种无毒气体.己知:
①硫的熔点:112.8℃、沸点:444.6℃;
②反应每得到Imol硫,放出270kJ的热量.写出该治理烟道气反应的热化学方程式2CO(g)+SO2(g)=S(l)+2CO2 (g)△H=-270kJ/mol.
⑧一定条件下,将CO与SO2以体积比为4:1置于恒容密闭容器中发生上述反应,下列选项能说明反应达到平衡状态的是cd(填写字母序号).
a.v (CO):v(SO2)=2:1    b.平衡常数不变
c.气体密度不变    d.C02和S02的体积比保持不变
测得上述反应达平衡时,混合气体中CO的体积分数为$\frac{7}{11}$,则SO2的转化率为60%.
(6)其他条件相同、催化剂不同时,上述反应中SO2的转化率随反应温度的变化如图2.不考虑催化剂价格因素,生产中选铝矾土做催化剂的主要原因是铝钒土作催化剂,在相对较低温度下,单位时间内获得较高的SO2转化率,能耗小.
8.资料表明,硫粉与热的KOH溶液共热生成两种盐,其中一种是K2 SO3.某化学兴趣小组进行该实验时,却检测到生成的盐中含有SO42-
(1)兴趣小组同学认为,上述反应的生成物可能与反应温度(T),KOH溶液的浓度(c)有关.他们做了如下对比实验(每次实验中硫粉的质量、KOH溶液的体积均相同).
实验①~④是探究温度对生成物的影响,⑤~⑧是探究KOH溶液的浓度对生成物的影响.请在表中相应空格内填人相应数据.
 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
 T/℃ 50 60 70 80 90
 c/mol.L-1 1.0    3.0
(2)兴趣小组设计实验对上述反应中生成的盐的成分进行探究.他们提出如下假设,请你根据
氧化还原反应的规律,L完成假设二和假设三:
假设一:生成的盐是K2S和K2S03
假设二:生成的盐是K2S和K2S04
假设三:生成的盐是K2S、K2S03和K2S04的混合物;
(3)请你设计实验验证上述假设一.完成下表中内容.[除了硫粉与热的KOH溶液的反应液之外,可供选择的药品有稀硝酸,稀盐酸等;已知:6H++SO32-+2S2-=3S+3H2O]
 实验方案(不要求写出具体操作过程) 预期实验现象和结论
  
(4)兴趣小组通过改变硫粉的质量,得出生成钾盐的质量与硫粉质量的变化关系如图所示.有人据此得出结论:生成的盐一定是K2S和K2SO3的混合物.请你根据计算结果指出该结论是否正确不正确;3.2g硫完全反应,不管生成硫化钾和亚硫酸钾的混合物、硫化钾和硫酸钾的混合物还是硫化钾、亚硫酸钾和硫酸钾的混合物,其质量都是12.6g.
(5)请分析上述反应中有K2S04生成的可能原因是亚硫酸钾具有还原性,很容易被氧气氧化为硫酸钾.
 0  171962  171970  171976  171980  171986  171988  171992  171998  172000  172006  172012  172016  172018  172022  172028  172030  172036  172040  172042  172046  172048  172052  172054  172056  172057  172058  172060  172061  172062  172064  172066  172070  172072  172076  172078  172082  172088  172090  172096  172100  172102  172106  172112  172118  172120  172126  172130  172132  172138  172142  172148  172156  203614 

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