32.(15分)下图是化学研究性学习小组设计的铜与稀硝酸反应的两个实验装置图。其中装置Ⅰ为甲同学设计。(可能用到的相对原子质量:  H:1  C:12  N:14  O:16  Cu:64  )

        

请回答下列问题:

(1)铜与稀硝酸反应的离子方程式为                   

(2)乙同学认为装置Ⅰ中收集的气体不能确定铜与稀硝酸反应生成的是NO气体,理由是                       ___________________      。于是他设计装置Ⅱ,其中装铜片的是气球。

(3)化学研究性学习小组的其它同学对上述实验进行了研究,认为装置Ⅱ只能定性研究铜与硝酸的反应,他们又重新设计了一套实验,装置图如右:a中盛有标况下的空气(氧气占五分之一)和10mL,1.2mol/L硝酸的250mL烧瓶。b是未充气(实验开始前内部没有气体)放有0.384g铜粉的气球。(整套装置已经过气密性检查合格。)他们做了以下实验,请填写有关空白: ①将气球中的铜粉小心倒入烧瓶中,充分反应后发现 铜粉有余(设产生的气体不溶解于溶液中),则可观察到的是                                            ②将烧瓶不断振荡发现气球逐渐缩小,发生有关反应的化学方程式是:         

③打开弹簧夹将二氧化碳慢慢推入干燥管内继续振荡,使气体与气体、溶液充分接触,欲使所有的铜粉都溶解,至少需要推入二氧化碳            ml ④将上述全过程用一个总的化学方程式表示:                                          

31.(18分)工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:

(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2OCO2+H2

   ①t℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol·L1。该温度下此反应的平衡常数K=       

②保持温度不变,向上述平衡体系中再加入0.1molCO,当反应重新建立平衡时,水蒸气的总转化率α (H2O)=           

(2)合成塔中发生反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);△H<0。右表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1    573K(填“>”、“<”或“=”)。

T/K
T1
573
T2
K
1.00×107
2.45×105
1.88×103

(3)NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应:

4NH3+5O24NO+6H2O  △H=-905kJ·mol1

不同温度下NO产率如图所示。温度高于900℃时,NO产率下降的原因                

(4)吸收塔中反应为:3NO2+H2O2HNO3+NO。从生产流程看,吸收塔中需要补充空气,其原因是                    

(5)硝酸厂的尾气含有氮氧化物,不经处理直接排放将污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为:

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);  △H=-574kJ·mol1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);  △H=-1160kJ·mol1

则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:________________________________。

 0  41246  41254  41260  41264  41270  41272  41276  41282  41284  41290  41296  41300  41302  41306  41312  41314  41320  41324  41326  41330  41332  41336  41338  41340  41341  41342  41344  41345  41346  41348  41350  41354  41356  41360  41362  41366  41372  41374  41380  41384  41386  41390  41396  41402  41404  41410  41414  41416  41422  41426  41432  41440  447348 

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