工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
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(1)某温度下体积为200L的氨合成塔中,测得如下数据:
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
N2 | 1.500 | 1.400 | 1.200 | C1 | C1 |
H2 | 4.500 | 4.200 | 3.600 | C2 | C2 |
NH3 | 0 | 0.200 | 0.600 | C3 | C3 |
根据表中数据计算0~2小时内N2的平均反应速率 mol?L-1?h-1
若起始时与平衡时的压强之比为a,则N2的转化率为 (用含a的代数式表示)
(2)希腊阿里斯多德大学的 George Marnellos 和 Michael Stoukides,发明了一种合成氨的新方法,在常压下,把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池,利用能通过氢离子的多孔陶瓷固体作电解质,氢气和氮气在电极上合成了氨,转化率达到78%,试写出电解池阴极的电极反应式
(3)氨气和氧气从145℃就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如右图):
4NH3+5O2
4NO+6H2O K1=1×1053(900℃)
4NH3+3O2
2N2+6H2O K2=1×1067(900℃)
温度较低时以生成 为主,温度高于900℃时,NO产率下降的原因 。吸收塔中需要补充空气的原因 。
(4)尾气处理时小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂,此法运行费用低,吸收效果好,不产生二次污染,吸收后尾气中NOx的去除率高达99.95%。其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸,亚硝酸再与尿素反应生成CO2 和N2请写出有关反应化学方程式 , 。
某研究性学习小组为探究铜、锌与浓盐酸反应,设计实验探究方案如下:
(一)实验用品:纯锌片、铜片、37%的浓盐酸、蒸馏水、氯化铜溶液
(二)实验记录:
交流卡片
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(三)背景资料
资料卡片
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(四)请你参与以下探究
(1)实验A反应速度明显比B小,原因是 。
(2)根据“铜位于金属活动顺序表氢之后,与稀盐酸不反应,而在实验C中加热时又产生气体”的事实,作出如下推断:
① 有同学认为“实验C中加热时产生的气体是溶解在溶液中的H2”,你认为是否有道理? (填是或否),理由是 。
② 某同学作了如下猜想:是否成立?请你设计实验方案加以验证。
猜想 | 验证方法 | 预测现象及结论 |
认为铜片中可能含有锌等杂质 |
|
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(3)某同学对实验D中的白色沉淀进行分析:“不可能是CuCl2,因为CuCl2能溶于水且溶液显蓝色;也不可能是ZnCl2,因为稀释后溶液更稀,不会析出ZnCl2晶体”。利用资料卡片资料①、②大胆猜想,白色沉淀可能是CuCl。请你帮他设计验证方案。
猜想 | 预设验证方法 | 猜想的现象与结论 |
白色沉淀 是氯化亚铜 |
|
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(4)指导老师肯定了实验D中的白色沉淀是CuCl,并指出生成沉淀的原因,实际上是沉淀溶解平衡:[CuCl4]3- (aq)
CuCl (s) + 3Cl- (aq) 移动的结果。请写出该平衡常数的表达式K= ;
加水稀释后平衡移动的原因是 。
(07年四川卷)在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。
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图中: ① 为氯气发生装置;②的试管里盛有15mL30%KOH 溶液,并置于水浴中; ③ 的试管里盛有15mL 8 % NaOH 溶液,并置于冰水浴中; ④ 的试管里加有紫色石蕊试液; ⑤ 为尾气吸收装置。
请填写下列空白:
(l)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰。通过_______________________
(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在①与②之间安装盛有_____________________(填写下列编号字母)的净化装置。
A.碱石灰 B.饱和食盐水 C.浓硫酸 D.饱和
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件。二者的差异是:
______________________________________________________
反应完毕经冷却后,② 的试管中有大量晶体析出。右图中符合该晶体溶解度曲线的是_________________(填写编号字母);从②的试管中分离出该晶体的方法是________________(填写实验操作名称)。
(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是:
___________________________________________
(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白:
实验现象 | 原因 |
溶液最初从紫色逐渐变为____色 | 氯气与水反应生成的H+使石蕊变色 |
随后溶液逐渐变为无色 | _______________________________________________ |
然后溶液从无色逐渐变为____色 | _______________________________________________ |
(07年四川卷)在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。
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图中: ① 为氯气发生装置;②的试管里盛有15mL30%KOH 溶液,并置于水浴中; ③ 的试管里盛有15mL 8 % NaOH 溶液,并置于冰水浴中; ④ 的试管里加有紫色石蕊试液; ⑤ 为尾气吸收装置。
请填写下列空白:
(l)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰。通过_______________________
(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在①与②之间安装盛有_____________________(填写下列编号字母)的净化装置。
A.碱石灰 B.饱和食盐水 C.浓硫酸 D.饱和
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件。二者的差异是:
______________________________________________________
反应完毕经冷却后,② 的试管中有大量晶体析出。右图中符合该晶体溶解度曲线的是_________________(填写编号字母);从②的试管中分离出该晶体的方法是________________(填写实验操作名称)。
(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是:
___________________________________________
(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白:
实验现象 | 原因 |
溶液最初从紫色逐渐变为____色 | 氯气与水反应生成的H+使石蕊变色 |
随后溶液逐渐变为无色 | _______________________________________________ |
然后溶液从无色逐渐变为____色 | _______________________________________________ |