(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) 2NH3(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可用甲烷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)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                      

(2)500℃、50MPa时,在容积为VL的容器中加入mol N2、3mol 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         

(3)甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。部

分物质的燃烧热数据如下表:

物  质

燃烧热(kJ·mol1

H2(g)

-285.8

CO(g)

-283.0

CH4(g)

-890.3

已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O(g)在高温下反应的热化学方程式                                            

(4)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式               

 

(16分)为测定碳酸钙纯度(设含杂质SiO2),学生设计了如下几个实验方案。请回答每个方案中提出的问题。

【方案I】

(1)称取碳酸钙样品 M g;

(2)加入过量盐酸;

(3)收集并测定生成的气体体积 V mL。

问题1:反应结束后,量气管中的显示如右图所示,接下来的操作是:                                    ,读出甲管中液面的读数。

【方案II】

(1)称取碳酸钙样品 M g;

(2)用c mol/L 盐酸 V mL(过量)溶解样品;

(3)取溶解后的溶液mL,以酚酞作指示剂,用c′ mol/L NaOH溶液滴定,恰好用去V′mL。

问题2:列出本实验中所用到的主要仪器名称(除铁架台及附件、烧杯之外)                                            

问题3:碳酸钙纯度计算公式                                 

问题4:当碳酸钙溶解完全后,少量未溶的SiO2没过滤去,结果得到碳酸钙纯度________    (偏大、偏小或无影响)

【方案Ⅲ】

(1)称取碳酸钙样品 M g;

(2)加入足量c mol/L盐酸V mL使之完全溶解;

(3)过滤并取滤液;

(4)在滤液中加入过量c′ mol/L Na2CO3溶液V′mL;

(5)将步骤(4)中的沉淀滤出、洗涤、干燥、称重为M′g。

问题5:此方案中不需要的数据是                (填选项编号)。

A.c、V        B.c′、 V′      C. M′       D. M      

问题6:为减少实验误差,步骤(3)、(5)过滤后都要对沉淀进行洗涤,如果步骤(3)未经洗涤,则测定的碳酸钙的纯度将             (偏大、偏小、无影响,下同);如果步骤(5)未经洗涤,则测定的碳酸钙纯度将           

问题7:判断步骤(4)中Na2CO3溶液是否过量的方法是                          。

 

 0  76981  76989  76995  76999  77005  77007  77011  77017  77019  77025  77031  77035  77037  77041  77047  77049  77055  77059  77061  77065  77067  77071  77073  77075  77076  77077  77079  77080  77081  77083  77085  77089  77091  77095  77097  77101  77107  77109  77115  77119  77121  77125  77131  77137  77139  77145  77149  77151  77157  77161  77167  77175  203614 

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