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(Ⅰ)德国人哈伯在1905年发明的合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);已知298 K时,ΔH=-92.4 kJ·mol-1,ΔS=-198.2 J·mol-1·K-1.试回答下列问题:
(1)请根据正反应的焓变和熵变计算分析298 K下合成氨反应能自发进行(列出算式即可)___________________.其浓度熵(Qc) __________________化学平衡常数(Kc)(填“大于”“等于”或“小于”)时,反应向右进行.
(2)在实际工业合成氨生产中采取的措施是__________________ (填序号).
A.采用较低压强
B.采用800 K左右的高温
C.用铁触媒作催化剂
D.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,N2和H2循环到合成塔中并补充N2和H2
(3)如下图所示是实验室模拟工业法合成氨的简易装置,简述检验有氨气生成的方法
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________.
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(Ⅱ)硝酸是一种重要的化工原料,工业上通常采用氨氧化法制取.某校化学兴趣小组的同学设计了如下图所示装置利用中学实验室常见试剂制取NH3,并以空气,NH3为原料模拟工业制HNO3(三氧化二铬为催化剂,加热及夹持装置未画出):
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回答下列问题:
(1)实验时,A,C两装置均需加热,应先加热______________装置,原因是___________________;
(2)D装置中应填充的物质是______________,该物质的主要作用是______________;
(3)E装置的作用是______________,F,G装置中的物质分别是______________、______________;
(4)若保留上图中黑色粗线框内的装置但去掉通空气的导管B,将C装置中的双孔橡皮塞换成单孔橡皮塞,请你用图示的方法设计一个最简单的实验方案同样完成硝酸的制取(在如下图所示的方框中画出装置图并注明所用药品的名称).
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(1)合成氨用的氢气可以甲烷为原料帛制得.有关化学反应的能量变化如下图所示,则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为
(2)近年有人将电磁场直接加在氮气与氢气反应的容器内,在较低的温度和压强条件下合成氨,获得了较好的产率.从化学反应本质角度分析,电磁场对合成氨反应的作用是
(3)直接供氨式碱性燃料电池的电池反应为:4NH3+3O2═2N2+6H2O,负极电极反应式为:
(4)氨气制取尿素[CO(NH2)2]的合成塔中发生反应:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(l)+H2O(g).图4为合成塔中不同氨碳比a[n(NH3)/n(CO2)]和水碳比b[n(H2O)/n(CO2)]时二氧化碳转化率(x).b宜控制在
(5)氨氧化法制硝酸工业中,可用尿素溶液除去尾气中氮氧化物(NO和NO2).尾气中的NO、NO2与水反应生成亚硝酸,亚硝酸再与尿素反应生成对大气无污染的气体.1mol尿素能吸收工业尾气中氮氧化物(假设NO、NO2体积比为1:1)的质量为