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(1)电池生产工业废水中常含有Cu2+等重金属离子,常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去。已知室温下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2·L-2,Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2·L-2。
①请用离子方程式说明上述除杂的原理 。
②FeS高温煅烧产生的SO2气体通入下列溶液中,能够产生沉淀的是 (填序号)
| A.Ba(NO3)2 | B.BaCl2 | C.Ba(OH)2 | D.溶有NH3的BaCl2溶液 |
(2)采用电解法处理含有Cr2O72-的酸性废水,在废水中加入适量NaCl,用铁电极电解一段时间后,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,从而降低废水中铬元素的含量。若阳极用石墨电极则不能产生Cr(OH)3沉淀,用必要的化学语言说明原因___________________。
(3)废氨水可以转化成氨,氨再设计成碱性燃料电池。如图是该燃料电池示意图,产生的X气体可直接排放到大气中。a电极作 极(填“正”“负”“阴”或“阳”),其电极反应式为 ;T℃下,某研究员测定NH3·H2O的电离常数为1.8×10-5,NH4+的水解平衡常数为1.5×10-8(水解平衡也是一种化学平衡,其平衡常数即水解常数),则该温度下水的离子积常数为 ,请判断T 25℃(填“>”“<”“=”)。
(1)以N2和H2为原料合成氨气。已知:N2(g)+3H2(g)
①合成氨工业中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解释的是(填选项序号)_______。
a.用铁触媒加快化学反应速率
b.采用较高压强(20 MPa~50 MPa)
c.将原料气中的少量CO等气体净化除去
d.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来
②一定温度下,在密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2并发生反应。
a.若容器容积恒定,达到平衡时气体的压强为原来的7/8,N2的转化率为а1,此时,反应放热为_________kJ;
b.若容积为4L,当进行到第4分钟时达到平衡,生成NH3为1.0 mol,则从开始到达平衡时NH3的平均速率v(NH3)=_________。
c.若容器压强恒定,则达到平衡时,容器中N2的转化率为а2,则а2_______а1(填“>、<或=”)。
(2)以氨气、空气为主要原料制硝酸。
①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是______________________。
②硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。
a.催化还原法:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。
已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是___________________。
b.碱液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.1mol,则反应的离子方程式是_______________。
(3)随着对合成氨研究的发展,希腊科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨(装置如图)。钯电极A是电解池的_______极(填“阳”或“阴”),该极上的电极反应式是__________________ 。
(1)某温度下体积为200L的氨合成塔中,测得如下数据:
| 时间(h)浓度(mol/L) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| N2 | 1.500 | 1.400 | 1.200 | C1 | C1 |
| H2 | 4.500 | 4.200 | 3.600 | C2 | C2 |
| NH3 | 0 | 0.200 | 0.600 | C3 | C3 |
若起始时与平衡时的压强之比为a,则N2的转化率为
| 1 |
| a |
| 1 |
| a |
(2)希腊阿里斯多德大学的 George Marnellos 和 Michael Stoukides,发明了一种合成氨的新方法(Science,2,Oct.1998,p98),在常压下,把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池,利用能通过氢离子的多孔陶瓷固体作电解质,氢气和氮气在电极上合成了氨,转化率达到78%,试写出电解池阴极的电极反应式
(3)氨气和氧气从145℃就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图):
4NH3+5O2?4NO+6H2O K1=1×1053(900℃)
4NH3+3O2?2N2+6H2O K2=1×1067(900℃)温度较低时以生成
(4)尾气处理时小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂,此法运行费用低,吸收效果好,不产生二次污染,吸收后尾气中NOx的去除率高达99.95%.其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸,亚硝酸再与尿素反应生成CO2和N2请写出有关反应化学方程式
工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
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(1)某温度下体积为200L的氨合成塔中,测得如下数据:
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
N2 | 1.500 | 1.400 | 1.200 | C1 | C1 |
H2 | 4.500 | 4.200 | 3.600 | C2 | C2 |
NH3 | 0 | 0.200 | 0.600 | C3 | C3 |
根据表中数据计算0~2小时内N2的平均反应速率 mol?L-1?h-1
若起始时与平衡时的压强之比为a,则N2的转化率为 (用含a的代数式表示)
(2)希腊阿里斯多德大学的 George Marnellos 和 Michael Stoukides,发明了一种合成氨的新方法,在常压下,把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池,利用能通过氢离子的多孔陶瓷固体作电解质,氢气和氮气在电极上合成了氨,转化率达到78%,试写出电解池阴极的电极反应式
(3)氨气和氧气从145℃就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如右图):
4NH3+5O2
4NO+6H2O K1=1×1053(900℃)
4NH3+3O2
2N2+6H2O K2=1×1067(900℃)
温度较低时以生成 为主,温度高于900℃时,NO产率下降的原因 。吸收塔中需要补充空气的原因 。
(4)尾气处理时小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂,此法运行费用低,吸收效果好,不产生二次污染,吸收后尾气中NOx的去除率高达99.95%。其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸,亚硝酸再与尿素反应生成CO2 和N2请写出有关反应化学方程式 , 。
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(1)某温度下体积为200L的氨合成塔中,测得如下数据:
| 时间(h)浓度(mol/L) | 1 | 2 | 3 | 4 | |
| N2 | 1.500 | 1.400 | 1.200 | C1 | C1 |
| H2 | 4.500 | 4.200 | 3.600 | C2 | C2 |
| NH3 | 0.200 | 0.600 | C3 | C3 |
若起始时与平衡时的压强之比为a,则N2的转化率为 (用含a的代数式表示)
(2)希腊阿里斯多德大学的 George Marnellos 和 Michael Stoukides,发明了一种合成氨的新方法(Science,2,Oct.1998,p98),在常压下,把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池,利用能通过氢离子的多孔陶瓷固体作电解质,氢气和氮气在电极上合成了氨,转化率达到78%,试写出电解池阴极的电极反应式
(3)氨气和氧气从145℃就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图):
4NH3+5O2?4NO+6H2O K1=1×1053(900℃)
4NH3+3O2?2N2+6H2O K2=1×1067(900℃)温度较低时以生成 为主,温度高于900℃时,NO产率下降的原因 .吸收塔中需要补充空气的原因 .
(4)尾气处理时小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂,此法运行费用低,吸收效果好,不产生二次污染,吸收后尾气中NOx的去除率高达99.95%.其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸,亚硝酸再与尿素反应生成CO2和N2请写出有关反应化学方程式 , .