氨气是重要的化工原料

(1)已知: N2(g)+O2(g)=2NO(g)   △H= +180.5kJ·mol-1

4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)   △H= -905kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)    △H= -483.6kJ·mol-1

写出氨气在高温高压催化剂条件下生成氮气和氢气的热化学方程式:                   ;如果在1L密闭容器中,3mol NH3 在等温条件下充分反应,2min后达到平衡,平衡时的反应热为92.4kJ ,则在这段时间内v(H2)=          ;保持温度不变,将起始NH3的物质的量调整为8mol,平衡时NH3的转化率为                

(2)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式:             

科学家利用此原理,设计成氨气一氧气燃料电池,则通入氨气的电极是           (填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为                         

(3)一定条件下,某密闭容器中发生反应:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)。在一定体积的密闭容器中,为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动,下列措施中可采用的是     (填字母代号)。

a.增大压强    b.适当升高温度    c.增大O2的浓度    d.选择高效催化剂

(4)如果某氨水的电离程度为1%,浓度为0.01 mol/LMgCl2溶液滴加氨水至开始产生沉淀时(不考虑溶液体积变化),溶液中的NH3·H2O的浓度为        {已知Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12]}


目前“低碳减排”备受关注,CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。

(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(I)的变化曲线如图所示。

据此判断:

①该反应的△H_____________0(填“>”或“<”)。

②在T2温度下,0-2s内的平均反应速率v(N2) =____________mol/(L·s)。

③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可增大化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在答题卡相应图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。

④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是_______________(填代号)。

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。

  ①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。

  例如:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H=-867kJ/mol

  2NO2(g)=N2O4(g)  △H=-867kJ/mol

 写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式:_____________________。

②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用,以CO2(g)和H2O(g)为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应为_________________。

③常温下0. 1 mol/L的HCOONa溶液pH为10,则HCOOH的电离常数Ka =_______________mol·L-1(填写最终计算结果)。


高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能水处理剂,具有极强的氧化性。

(1)已知:4FeO42-+10H2O 4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑。K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有                                                                      

   同浓度的高铁酸钾在pH为4.74、7.00、11.50的水溶液中最稳定的是pH=        的溶液。

(2)高铁酸钾有以下几种常见制备方法:

干法

Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物

湿法 

强碱性介质中,Fe(NO33与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液

电解法

制备中间产物Na2FeO4,再与KOH溶液反应

   ①干法制备K2FeO4的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为____       

   ②湿法制备中,若Fe(NO33加入过量,在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,此反应的离子方程式:                                         

   ③制备中间产物Na2FeO4,可采用的装置如图所示,则阳极的电极反应

式为               

(3)比亚迪双模电动汽车使用高铁电池供电,其总反应为:  

    3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH

    放电时负极材料为       ,正极反应为:                

(4) 25℃时,CaFeO4的Ksp=4.54×l0-9,若要使1000 L,含有2.0×l0-4 mol·L-l K2FeO4的废水中有CaFeO4沉淀产生,理论上至少加入Ca(OH)2的物质的量为     mol。

 0  145060  145068  145074  145078  145084  145086  145090  145096  145098  145104  145110  145114  145116  145120  145126  145128  145134  145138  145140  145144  145146  145150  145152  145154  145155  145156  145158  145159  145160  145162  145164  145168  145170  145174  145176  145180  145186  145188  145194  145198  145200  145204  145210  145216  145218  145224  145228  145230  145236  145240  145246  145254  203614 

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