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)ΔH=-92.2 kJ/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-30~50 MPa.回答下列问题:
(1)合成氨工业中原料气压缩到30~50 MPa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℃、50 MPa时,在容积为VL的容器中加入n mol N2、3n 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K和x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:
已知1 mol H2O(g)转变为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量.写出CH4和H2O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_______________.
某研究性学习小组成员,利用稀硫酸与某金属的反应来探究影响化学反应速率的因素,下表是研究过程中记录的实验数据:(表中某些数据记录已模糊不清,个别数据已丢失.)
若实验操作、数据记录均是正确的,请分析上述数据,回答下列问题:
(1)该实验主要是探究________因素对反应速率的影响.
(2)经仔细辨认,模糊的数据疑为25、50、125、250,试将这些疑似数据填入表中,使实验数据较为合理.
(3)试猜测实验9反应前溶液的温度约为________℃.推测的依据是________.
以天然气为原料合成尿素的生产中的主要反应之一为:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g);ΔH>0
请根据题目要求回答下列问题:
(1)
在一定条件下,将0.05 mol CH4和0.10 mol H2O气放入容积2 L的密闭容器中,20 s时有0.01 mol CO生成,则H2的化学反应速率为________.
(2)
在其它条件不变的情况下降低温度,则逆反应速率________(填“增大”或“减小”或“不变”,下同);在其它条件不变的情况下加压,则正反应速率________.
(3)
在一定条件下,当该反应处于化学平衡状态时,下列操作可使化学平衡向正反应方向移动的是________.
A.
升高温度
B.
降低温度
C.
增大压强
D.
减小压强
E.
加入催化剂
F.
移出水蒸气
(4)
在一定温度下,将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入某一恒压容器中,达到化学平衡时,混合气共4.0 mol,则CH4的转化率为________;若其它条件不变,起始时加入a mol CH4,b mol H2O(g),c mol CO和d mol H2,达到平衡时,各组分体积分数与上述平衡完全相等,则a、b和c满足的关系为________(用字母表示).
A、B、X、Y和Z是原子序数依次递增的短周期元素,其中A与Y同主族,X与Z同主族,A与B和A与X均可以形成10个电子的化合物;B与Z的最外层电子数之比为2∶3,常见化合物Y2X2与水反应生成X的单质,其溶液可使酚酞试液变红.请回答下列问题.
Z的原子结构示意图为________;化合物BA4的电子式为________.
化合物Y2X2中含有的化学键类型有________.
离子键
极性共价键
非极性共价键
氢键
化合物A2X和A2Z中,沸点较高的是(填化学式),其主要原因是________________.
A与X和A与Z均能形成18个电子的化合物,此两种化合物发生反应的化学方程式为________.
(5)
常温常压下,由A、B、X可组成的液态物质甲.现有2.3 g甲与足量的X的单质充分反应,生成标准状况下2.24 L的BX2气体和2.7 g的A2X液体,同时放出68.35 kJ的热量,该反应的热化学方程式为
________________________________________________.
某课外活动小组进行电解饱和食盐水的实验(如图).请回答下列问题:
(1)通电一段时间后,可观察到________电极(填“阴极”或“阳极”)附近溶液颜色先变红,该电极上的电极反应式为________.
(2)该溶液电解反应的化学方程式为________.
(3)若开始时改用铁棒做阳极,阳极的电极反应式为________.
(4)若用H2和O2为反应物,以KOH为电解质溶液,可构成新型燃料电池(如图),两个电极均由多孔性炭制成,通入的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电.其中a是________极(填“正”或“负”).b极的电极反应式为________.
某有机物A(相对分子质量为74)可在一定条件下氧化成无支链的B(碳原子数不变),转化关系如图所示(部分反应条件和产物略),其中有机物G的分子结构中不含溴.
(1)A的分子式为________,B中含有的官能团名称为________.D的结构简式为________.
(2)A→E反应的化学方程式为________.
F→G的反应类型为________.
(3)E在一定条件下可加聚生成聚合物H,H的结构简式为________.
(4)与A同类的所有同分异构体的结构简式为:
________________________________________________________.
取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B,每份50 mL.向其中通入一定量的CO2,然后,各取溶液10 mL,分别将其稀释为100 mL,分别向稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol/L的盐酸.标准状况下,产生CO2气体体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示.试回答下列问题:
曲线A表明原溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶质为(写化学式)________.加盐酸后.产生CO2体积最大值为________mL.
曲线B表明原溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶质为(写化学式)________.加盐酸后.产生CO2体积最大值为________mL.
通过计算求出原NaOH溶液的物质的量浓度为________.
M5纤维是近年来开发出的一种超高性能纤维,它比现有的防爆破材料轻35%,用它制成的头盔、防弹背心和刚性前后防护板,在战争中保住了很多士兵的生命.M5纤维是线形结构且又有分子间氢键的聚合物,在三维方向x、y、z上,当方向z是聚合物主链方向时,在x方向和y方向上的氢键具有其晶体结构的特征.下面是M5纤维的合成路线(部分反应未注明条件):
请回答:
合成M5的单体的结构简式:F____①____,G____②____;
反应类型:A→B:____③____,B→C:____④____;
生成A的同时可能生成的A的同分异构体:____⑤____;
写出化学反应方程式:C→对苯二甲酸:____⑥____;D→E:____⑦____;
1 mol的F与NaHCO3溶液反应,最多耗NaHCO3____⑧____mol;
(6)
M5纤维分子间为什么会有氢键?请分析说明:____⑨____
在实验室中做如下实验:一定条件下,在容积为2.0L的恒容密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g);?△H=Qkj/mol
若A、B起始物质的量均为零,通入C的物质的量(mol)随反应时间(min)
的变化情况如下表:
根据上表数据,完成下列填空:
①在实验1中反应在10至20min内反应的平均速率为________mol/(L·min);实验2中采取的措施是________;实验3中n3________1.0mol(填“>、=、<”).
②比较实验4和实验1,可推测该反应中Q________0(填“>、=、<”),理由是________
在另一反应过程中A(g)、B(g)、C(g)物质的量变化如右图所示,根据图中所示判断下列说法正确的________.
a.10~15min可能是升高了温度
b.10~15min可能是加入了催化剂
c.20min时可能是缩小了容器体积
d.20min时可能是增加了B的量
一定条件下,向上述容器中通入5molA(g)和3molB(g),此时容器的压强为P(始).
反应进行并达到平衡后,测得容器内气体压强为P(始)的.若相同条件下,向上述容器中分别通入amolA(g)、bmolB(g)、cmolC(g),欲使达到新平衡时容器内气体压强仍为P(始)的.
①a、b、c必须满足的关系是________,________.(一个用a、c表示,另一个用b、c表示)
②欲使起始时反应表现为向正反应方向进行,则a的取值范围是________.
在人类社会的发展进程中,金属起着重要的作用.铝是国民经济发展的重要材料,目前我国铝消费超过430万吨,在众多的金属中仅次于钢铁.
经查阅,铝及其氧化物的有关实验数据如下:
铝是地壳中含量最多的金属元素,它占地壳总质量的7.51%,比铁几乎多1倍,是铜的近千倍.但人类发现和利用铝比较迟,你认为其主要原因是________.
用坩埚夹住一小块铝箔(箔厚约0.1mm),在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动,观察到的现象是:铝箔熔化,失去了光泽,熔化的铝并不滴落,好像有一层膜兜着.铝箔“卷缩不脱落”是因为________.
将铝片插入硝酸汞溶液中,铝片表面灰暗,用湿布擦试后,铝片上附着了液态银白色的物质.将该铝片静置一段时间,铝片表面长出白色须状物,手持铝片时,白色须状物脱落,铝片发烫.经实验白色须状物能溶于稀盐酸且无气体放出.试写出直接导致铝片发烫的热化学反应方程式________.
剪取大小、表面积相近的镁条和铝片,用砂纸打磨其表面,使镁条与铝片与电流计相连接后迅速插入盛有1mol/LNaOH溶液的烧杯中(如图).预期的实验现象是:铝片溶解,镁片上有大量气泡放出.然而实验事实是:开始,铝片表面有许多气泡,随后,铝片表面气泡减少,镁条表面只有少量气泡产生,电流计显示电流方向与开始时相反.请写出后一过程镁片上的电极反应式________.
能源问题是人们关心的热点,有人提出用金属铝作燃料,这真是一种大胆而新颖的设想.对此,你的观点是________(填“A”或“B”),其理由是________.
A、可行
B、不可行