氨气是生产化肥、硝酸等的重要原料,围绕合成氨人们进行了一系列的研究

(1)氢气既能与氮气又能与氧气发生反应,但是反应的条件却不相同。

已知:2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g)   ΔH = -483.6 kJ/mol

3H2 (g) + N2 (g)  2NH3 (g)  ΔH = -92.4 kJ/mol

计算断裂1 mol N≡N键需要能量       kJ , 氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键键      (填“强”或“弱”),因此氢气与二者反应的条件不同。

(2)固氮是科学家致力研究的重要课题。自然界中存在天然的大气固氮过程:N2 (g) + O2 (g) = 2NO (g)  ΔH = +180.8 kJ/mol ,工业合成氨则是人工固氮。

分析两种固氮反应的平衡常数,下列结论正确的是       

 反应

大气固氮

工业固氮

温度/℃

27

2000

25

350

400

450

K

3.84×10-31

0.1

5×108

1.847

0.507

0.152

 

A.常温下,大气固氮几乎不可能进行,而工业固氮非常容易进行

B.人类大规模模拟大气固氮是无意义的

C.工业固氮温度越低,氮气与氢气反应越完全

D.K越大说明合成氨反应的速率越大

(3)在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料, 发生反应:3H2 (g) + N2 (g)  2NH3 (g)测得甲容器中H2的转化率为40%。

 

N2

H2

NH3

1

3

0

0.5

1.5

1

0

0

4

判断乙容器中反应进行的方向        。(填“正向”或“逆向”)

达平衡时,甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数大小顺序为       

(4)氨气是合成硝酸的原料,写出氨气与氧气反应生成一氧化氮和气态水的热化学方程式       

 

以黄铜矿精矿为原料,制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示:

Ⅰ.将黄铜矿精矿(主要成分为CuFeS2,含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎

Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验

将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区,恒速搅拌,使矿粉溶解。在阴极区通入氧气,并加入少量催化剂。

Ⅲ.一段时间后,抽取阴极区溶液,向其中加入有机萃取剂(RH)发生反应:

2RH(有机相)+ Cu2+(水相)R2Cu(有机相)+ 2H(水相)

分离出有机相,向其中加入一定浓度的硫酸,使Cu2+得以再生。

Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。

(1)黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应:

CuFeS2 + 4H = Cu2+ + Fe2+ + 2H2S    2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + S↓+ 2H

① 阳极区硫酸铁的主要作用是       

② 电解过程中,阳极区Fe3+的浓度基本保持不变,原因是       

(2)阴极区,电极上开始时有大量气泡产生,后有固体析出,一段时间后固体溶解。写出上述现象对应的反应式       

(3)若在实验室进行步骤Ⅲ,分离有机相和水相的主要实验仪器是        ;加入有机萃取剂的目的是       

(4)步骤Ⅲ,向有机相中加入一定浓度的硫酸,Cu2+得以再生的原理是       

(5)步骤Ⅳ,若电解200mL0.5 mol/L的CuSO4溶液,生成铜3.2 g,此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是       

 

 0  67883  67891  67897  67901  67907  67909  67913  67919  67921  67927  67933  67937  67939  67943  67949  67951  67957  67961  67963  67967  67969  67973  67975  67977  67978  67979  67981  67982  67983  67985  67987  67991  67993  67997  67999  68003  68009  68011  68017  68021  68023  68027  68033  68039  68041  68047  68051  68053  68059  68063  68069  68077  203614 

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