19.(13分)工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:

  (1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2OCO2+H2

     ①t℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol·L-1。该温度下此反应的平衡常数K=        

    ②保持温度不变,向上述平衡体系中再加入0.1molCO,当反应重新建立平衡时,水蒸气的总转化率α(H2O)=           

  (2)合成塔中发生反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1     573K(填“>”、“<”或“=”)。

T/K
T1
573
T2
K
1.00×107
2.45×105
1.88×103

  (3)NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应:

    4NH3+5O24NO+6H2O  △H=-905kJ·mol-1  不同温度下NO产率如下图所示。温度高于900℃时,NO产率下降的原因              

  (4)吸收塔中反应为:3NO2+H2O2HNO3+NO。从生产流程看,吸收塔中需要补充空气,其原因是            

  (5)硝酸厂的尾气含有氮氧化物,不经处理直接排放将污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为:

     CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);  △H=-574kJ·mol-1

     CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);  △H=-1160kJ·mol-1

     则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:______________。

18.(14分)高铁酸钾(K2FeO4)具有极高的氧化性,且其还原产物为铁锈,对环境无不良影响。因该物质具有“绿色”、选择性高、活性强等特点受到人们关注。

I.高铁酸钾制备方法之一为:

    ①在一定温度下,将氯气通入KOH溶液中制得次氯酸钾溶液;

    ②在剧烈搅拌条件下,将Fe(NO3)3 分批加入次氯酸钾溶液中,控制反应温度,以免次氯酸钾分解;

    ③加KOH至饱和,使K2FeO4 充分析出,再经纯化得产品,其纯度在95%以上。

  (1)氯碱工业中制备氯气的化学方程式是                  

  (2)温度过高会导致次氯酸钾分解生成两种化合物,产物之一是氯酸钾(KClO3),另一种产物应该是           (写化学式)

  (3)制备过程有一步反应如下,请配平此方程式(将计量数填入方框中):

II.为探究高铁酸钾的某种性质,进行如下两个实验:

    实验1:将适量K2FeO4分别溶解于pH 为 4.74、7.00、11.50 的水溶液中,配得FeO42浓度为 1.0mmol·L-1(1mmol·L-1=10-3mol·L-1)的试样,静置,考察不同初始 pH 的水溶液对K2FeO4某种性质的影响,结果见图1(注:800min后,三种溶液中高铁酸钾的浓度不再改变)。

    实验2:将适量 K2FeO4 溶解于pH=4.74 的水溶液中,配制成FeO42浓度为1.0mmol·L-1 的试样,将试样分别置于20℃、30℃、40℃和 60℃的恒温水浴中,考察不同温度对K2FeO4某种性质的影响,结果见图2。

  (4)实验1的目的是                             

  (5)实验2可得出的结论是                         

  (6)高铁酸钾在水中的反应为4 FeO42-+10 H2O4 Fe(OH)3 +8OH-+3 O2↑。由图1可知,800min时,pH=11.50的溶液中高铁酸钾最终浓度比pH=4.74的溶液中高,主要原因是                        

Ⅲ.高铁酸钾还是高能电池的电极材料。例如,Al-K2FeO4电池就是一种高能电池(以氢氧

    化钾溶液为电解质溶液),该电池放电时负极反应式是              

17.(17分)A-F六种元素中,除A外均为短周期元素,它们的原子结构或性质如表所示:

序号
元素
结构或性质

A
生活中常见的金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5

B
原子最外层电子数是内层电子数的1/5

C
形成化合物种类最多的元素之一,其单质为固体

D
地壳中含量最多的元素

E
与D同主族

F
与E同周期,且最外层电子数等于电子层数

  (1)A的某种氯化物的浓溶液可用于制作印刷电路板,写出相关反应的离子方程式:

                                        

  (2)CD2能与上述某些元素形成的物质发生置换反应,该反应化学方程式是:

                                        

  (3)F的最高价氧化物对应水化物常用于治疗胃酸(含盐酸)过多症,请写出有关反应的离子方程式                            

  (4)B与E形成的化合物的电子式是          

  (5)B与F形成的合金是工业上重要的材料。某同学仅使用天平和下图所示的装置测定某些数据即可求出该合金中B元素的含量。

     ①实验需要测定三个物理量:合金的质量m、a和b。

     a是                      

     b是                      

     ②干燥管中盛放的试剂最好是        

     ③合金中B元素的质量分数是               (用m、a、b表示)。

 0  174396  174404  174410  174414  174420  174422  174426  174432  174434  174440  174446  174450  174452  174456  174462  174464  174470  174474  174476  174480  174482  174486  174488  174490  174491  174492  174494  174495  174496  174498  174500  174504  174506  174510  174512  174516  174522  174524  174530  174534  174536  174540  174546  174552  174554  174560  174564  174566  174572  174576  174582  174590  447090 

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