2.工业生产硝酸铵的流程如图1所示

(1)硝酸铵的水溶液呈酸性(填“酸性”、“中性”或“碱性”);其水溶液中各离子的浓度大小顺序为:c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-).
(2)已知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料,分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如2图.
①曲线a对应的温度是200℃.
②关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是ACE
A.及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B.P点原料气的平衡转化率接近100%,是当前工业生产工艺中采用的温度、压强条件
C.图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)>K(N)
D.M点比N点的反应速率快
E.如果N点时c(NH3)=0.2mol•L-1,N点的化学平衡常数K≈0.93
(3)尿素(H2NCONH2)是一种非常重要的高效氮肥,工业上以NH3、CO2为原料生产尿素,该反应实际为二步反应:
第一步:2NH3(g)+CO2(g)═H2NCOONH4(s)△H=-272kJ•mol-1
第二步:H2NCOONH4(s)═CO(NH22(s)+H2O(g)△H=+138kJ•mol-1
写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式:2NH3(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(NH22 (s)△H=-134kJ/mol;
(4)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5L密闭容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如图3所示:
①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第二步反应决定,总反应进行到55min时到达平衡.
②在图4中画出第二步反应的平衡常数K随温度的变化的示意图.
20.(I)目前,汽车厂商常利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO$\stackrel{催化剂}{?}$2CO2+N2.为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究.
【资料查阅】①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
②使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响.
【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验.
(1)完成以下实验设计表(表中不要留空格).
实验编号实验目的T/℃NO初始浓度mol/LCO初始浓度mol/L同种催化剂的比表面积m2/g
为以下实验作参照2806.50×10-34.00×10-380
探究催化剂比表面积对尾气转化速率的影响6.50×10-34.00×10-3120
探究温度对尾气转化速率的影响3606.50×10-34.00×10-380
【图象分析与结论】利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线图,如下:
(2)计算第Ⅰ组实验中,达平衡时NO的浓度为3.5×10-3mol/L;
(3)由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,增大催化剂比表面积,汽车尾气转化速率增大(填“增大”、“减小”、“无影响”).
(II)随着世界粮食需求量的增长,农业对化学肥料的需求量越来越大,其中氮肥是需求量最大的一种化肥.而氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础,其原理为:N2+3H2?2NH3
(1)在N2+3H2?2NH3的反应中,一段时间后,NH3的浓度增加了0.9mol•L-1.用N2表示其反应速率为0.15mol•L-1•s-1,则所经过的时间为B;
A.2s         B.3s         C.4s          D.6s
(2)下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率,其中反应最快的是D.
A.v(H2)=0.1mol•L-1•min-1          B.v(N2)=0.1mol•L-1•min-1
C.v(NH3)=0.15mol•L-1•min-1        D.v(N2)=0.002mol•L-1•s-1
15.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.请回答下列与甲醇有关的问题.
(1)甲醇分子是极性分子(填“极性”或“非极性”).
(2)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-86.6KJ/mol,在T℃时,往一个体积固定为1L的密闭容器中加入1mol CO和2mol H2,反应达到平衡时,容器内的压强是开始时的$\frac{3}{5}$.
①达到平衡时,CO的转化率为60%
②下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有ce
a.2v(H2)=v(CH3OH)
b.CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率
c.容器内的压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
e.混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(1)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-bkl•mol-1
③H2O(g)═H2O(1)△H=-ckJ•mol-1
则CH3OH(1)+O2(g)═CO(g)+2H2O(1)△H=$\frac{b-a-4c}{2}$kJ•mol-1
(4)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电.
①该电池负极的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O.
②若以该电池为电源,用石墨做电极电解200mL含有如表离子的溶液.
离子Cu2+H+Cl-SO42-
浓度(c/mol•L-1)0.5220.5
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的质量为3.2g.
 0  152221  152229  152235  152239  152245  152247  152251  152257  152259  152265  152271  152275  152277  152281  152287  152289  152295  152299  152301  152305  152307  152311  152313  152315  152316  152317  152319  152320  152321  152323  152325  152329  152331  152335  152337  152341  152347  152349  152355  152359  152361  152365  152371  152377  152379  152385  152389  152391  152397  152401  152407  152415  203614 

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