(12分)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为:N2(g)+3H2(g)3NH3(g)△H=-92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用碳在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为:催化剂-铁触媒,温度-400~500℃,压强-30~50MPa。回答下列问题:

(1)将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气:

C(s) + H2O(g)  H2(g) +CO(g)   △H = +131.3 kJ ,△S = +133.7 J/K

该反应在低温下能否自发                    (填:能或否)。

(2)合成氨工业中原料气压缩到30~50MPa的原因是                                。从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400~500℃的高温,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是                                        

(3)已知在400℃时,N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) 的K=0.5。

①在400℃时, 2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K=            (填数值)。

②400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应V(N2)             V(N2)(填:>、<、=、不能确定)。

③500℃、50MPa时,在容积为2L的容器中加入1 mol N2、3 mol H2,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时N2的转化率为x。则Kx的关系满足K                  

④在三个相同容器中各充入1 molN2和3molH2,在某一不同条件下反应并达到平衡,氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是            (填序号)。

A.图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且P2>P1

B.图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响,且P1>P2

C.图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2

D.图Ⅱ可能是同温同压下,催化剂性能:1>2

 

(10分)在常温下,用一定浓度的CH3COOH溶液滴定V mL同浓度NaOH溶液时得到的滴定曲线如下图:

经测定某溶液中只含有Na+、CHCOO、H+、OH 四种离子,已知这种溶液含有一种或两种溶质。查资料表明等浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合液显酸性 。试完成下列各题:

(1)试分析上图所表示滴定过程的b、d两点可能的溶质组合:

b点_____________________,d点____________________。

(2)分别指出上图a、c两点所存在的微粒的离子浓度大小关系:

a点:_________________________________________________________________________

c点:_________________________________________________________________________

(3)水的电离程度与溶液中所溶解的电解质有关,试分析上图a、b、c、d点,水的电离程度最大的是______。

(4)有关这种溶液,下列的说法不正确的是_________

A.若溶液中粒子间满足:c(Na+)>c(CH3COO)>c(OH)>c(H+),则溶液中溶质可能为CH3COONa和NaOH

B.若溶液中粒子间满足c(CH3COO)>c(Na+)>c(H+)>c (OH),则溶液中溶质一定只有CH3COONa

C.若溶液中c(Na+)=c(CH3COO),则该溶液一定显中性

D.若溶液中c(CH3COOH)>c(Na+),则溶液一定显酸性

E.溶液中离子间可能满足c(Na+)>c(CH3COO)>c(H+)>c(OH)

(5)若溶液是由体积相等的CH3COOH溶液和NaOH溶液混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(CH3COOH)____________c(NaOH)(填“>”“<”或“=”)。

 

(10分)实验小组测定某肥料中的总氮含量(以氮的质量分数表示) ,实验装置如下图(图中加热及夹持仪器略去):

称取1.200 g样品,通过化学方法将肥料中的氮转化成铵盐(除样品外,所加试剂均不含氮元素),然后在碱性溶液中蒸馏氨,用25.00 mL浓度为0.5000 mol/L-1硫酸溶液充分吸收,再用浓度为0.1000 mol/L-1氢氧化钠溶液滴定未反应的硫酸。重复上述实验三次。实验数据如下:

 

实验次数

氢氧化钠溶液的体积

滴定前刻度(mL)

滴定后刻度(mL)

1

0.00

5. 01

2

6.00

10.99

3

12.00

17.60

 

 

 

 

 

 

(1)写出圆底烧瓶内发生反应的离子方程式                                 

(2)分液漏斗和圆底烧瓶之间的导管a的作用是                        ;  b的作用是               

                           ;冷凝管中从(填“n”或“m”)        口进水。

(3)在滴定过程中,以下操作会使所测总氮含量偏小的是(填序号)                    

A.锥形瓶水洗后未烘干                  B.滴定过程中滴定管有漏水现象          

C.滴定过程中有少量溶液从锥形瓶中溅出   D.滴定前滴定管内有气泡,滴定后没有了

(4)若实验操作均正确,但测定结果偏低,可能造成该结果的主要原因是                       

(5)利用题目中所给数据计算肥料中总氮含量为              %(计算结果保留到小数点后1位)。

 

 0  45869  45877  45883  45887  45893  45895  45899  45905  45907  45913  45919  45923  45925  45929  45935  45937  45943  45947  45949  45953  45955  45959  45961  45963  45964  45965  45967  45968  45969  45971  45973  45977  45979  45983  45985  45989  45995  45997  46003  46007  46009  46013  46019  46025  46027  46033  46037  46039  46045  46049  46055  46063  203614 

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