氨气是工农业生产中不可或缺的物质,研究制取氨气的机理意义非凡。
(1)在常温、常压、光照条件下,N2在掺有少量Fe2O3的TiO2催化剂表面与水发生下列反应:
N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+
O2(g) △H=a kJ • mol-1 。
为进一步研究生成NH3的物质的量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下:
T/K | 303 | 313 | 323 |
n(NH3)/(l0-2 mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
此反应的a_________0,△S________0。(填“>”“<”或“ = ”)
(2)—定温度和压强下,在2 L的恒容密闭容器中合成氨气:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4 kJ • mol-1。在反应过程中反应物和生成物的物质的量随时间的变化如图所示。
① 0~10 min内,以NH3表示的平均反应速率为_________。
② 在10~20 min内,NH3浓度变化的原因可能是_______。
A.加入催化剂 B.缩小容器体积 C.降低温度 D.增加NH3的物质的量
③ 在反应进行至25 min时,曲线发生变化的原因是____________,达到第二次平衡时,新平衡的平衡常数K2______K1(填“>”“<”或“ = ”)
铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛。回答下列问题:
(1)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,制取Cu2O的两种方法如下表所示。
方法I | 用炭粉在高温条件下还原CuO生成Cu2O和CO2 |
方法II | 用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2 |
① 方法I中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________。
② 方法II发生反应的化学方程式为______________。
(2)氢化亚铜是一种红色同体,可由下列反应制备:
4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH↓+4H2SO4+3H3PO4
该反应中每转移3 mol电子,生成CuH的物质的量为___________mol。
(3)氯化铜溶液中各种含铜微粒的分布分数(平衡时某微粒的浓度占各微粒浓度之和的分数)与c(C1-)之间的关系如图所示。
① 当c(C1-)= 9 mol/L时,溶液中3种主要含铜微粒浓度的大小关系为__________。
② 在c(C1-)= l mol /L的氯化铜溶液中,加人AgNO3溶液,CuCl+转化为Cu2+的离子方程式为____________。
(4)已知:Cu(OH)2是二元弱碱,25℃时Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20。则此温度下在铜盐溶液中Cu2+发生水解反应的平衡常数为______________。