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氨和肼(N2H4)是氮的两种常见化合物,在科学技术和生产中有广泛应用。回答下列问题:

(1)已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1

在恒温、恒容的密闭容器中,合成氨反应的各物质浓度的变化曲线如图所示。

① 计算在该温度下反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数K=________。

② 在第25min末,保持其它条件不变,若将温度降低,在第35min末再次达到平衡。在平衡移动过程中N2浓度变化了0.5mol/L,请在图中画出25-40minNH3浓度变化曲线。________

③ 已知:2N2(g)+6H2O(l) 4NH3(g)+3O2(g)△H=+1530.0KJ/mol则氢气的热值为_____。

(2)① N2H4是一种高能燃料具有还原性,通常用NaClO与过量NH3反应制得,请解释为什么用过量氨气反应的原因:__________

② 用NaClO与NH3 制N2H4的反应是相当复杂的,主要分为两步:

已知第一步:NH3+ClO-=OH-+NH2Cl

请写出第二步离子方程式:__________________

③ N2H4易溶于水,是与氨相类似的弱碱,己知其常温下电离常数K1=1.0×10-6,常温下,将0.2 mol/L N2H4·H2O与0.lmol/L,盐酸等体积混合(忽略体积变化)。则此时溶液的PH等于________(忽略N2H4的二级电离)。

练习册系列答案
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CaS可用于制备发光漆、用作脱毛剂、杀虫剂、硫脲等,还用于医药工业、重金属处理及环保中。某化学探究小组在实验室中利用反应: CaSO4+CCaS+CaO+SO2↑+CO↑+CO2↑制备硫化钙并检验产物,可选用的装置如下。回答下列问题:

已知:①C及E ~ H中的试剂均为足量。

②酸性KMnO4溶液作氧化剂时,锰元素被还原成Mn2+

③CaS与H2O反应生成Ca(OH)2和H2S。

(1)实验1:若只检验生成物中是否含有CO,可采用的装置组合为______(按气流方向,填字母组合),生成物中存在CO的现象是________________________。

(2)实验2:若只检验生成物中是否含有CO2,可釆用的最简单的装置组合为______(按气流方向,填字母组合),除去SO2的离子方程式为__________________________。

(3)实验3:若同时检验CO2和SO2,采用的装置组合为_______ (按气流方向,填字母组合)。

(4)若制备反应的条件完全相同,将产生的气体全部通入上述实验装置中,得到的有关数据如下表:

实验前

实验后

实验1

装置C硬质玻璃管连同CuO质量为26.80 g

装置C硬质玻璃管连同反应后固体质量为26.64 g

实验2

装置G连同溶液质量为187.50g

装置G连同反应后溶液及沉淀的质量为188.38 g

实验3

装置D、H连同溶液质量和为373.60g

装置D、H连同溶液质量和为374.24 g

写出CaSO4和焦炭在高温条件下反应生成CaS的化学方程式:_______________。

(5)为了证明硫化钙的化学式设计如下实验:将一定质量(m1)的样品溶于足量的饱和Na2CO3溶液中,通过____操作,称得固体质量为m2,则表示硫化钙组成的计算式为n(Ca):n(S)=__________(用含m1 、m2的代数式表示)。

NOx会引起光化学烟雾等环境问题,在催化剂存在条件下,以NH3或尿素将尾气中NOx

还原为N2的技术,即NH3或尿素-SCR技术,是去除NOx最为有效且应用最广的技术之一,其中最重要的催化剂体系是钒基催化剂。

(1)NH3去除尾气中的NOx,当v(NO):v(NO2)=l:1时称为“快速SCR 反应”,该反应化学方程式为___________。

(2)不同钒含量的催化剂(V2O5/TiO2)添加WO3对NO去除率的影响如下图,从图中可以得出其它条件相同时添加WO3,对NO去除率的影响是_____(填“增大”、“减小”或“无影响”)。根据图中所示,随着温度升高NO去除率的变化趋势为_____,该变化趋势的一种可能原因是___________。

(3)在制备钒基催化剂时,添加的各种成型助剂中碱金属或碱土金属(如Na、K、Ca)能够使催化剂中毒(催化性能下降), K、Ca的毒化作用与Na相似。下列适合做成型助剂有_____。

A.Li B.Mg C.酸性铝溶胶 D.酸性硅溶胶

请设计实验研究添加金属K对催化剂活性的影响(只需写出实验思路,不需要具体实验

操作)_____________。

(4)在NOx催化去除过程中,NH3储罐存在危险性,更多应用为尿素-SCR技术。在该技术过程中,发生如下两个反应:

① CO(NH2)2=NH3+HNCO

② HNCO(g)+H20(g)====NH3(g)+CO2(g)

在此过程中一分子尿素可以生成两分子NH3,因此尿素被视为是NH3的有效储存源。反应②的平衡常数表达式为_______。目前商用的尿素溶液浓度为32.5%(密度为1.05g/mL),常称为“Ad Blue ”。1L该商用尿素溶液发生“快速SCR反应”, 理论上最多可消除NO和NO2在标准状况下的体积为______L。

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