28.
(14分)合成氨工业的核心反应是N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)。其能量变化如图所示(E称为活化能)。回答下列问题:
(1)根据右图判断合成氨反应为____________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)在反应体系中加入催化剂,ΔH_________(填“增大”、“减小”或“不变”);E会变小,由此说明催化剂能够提高反应速率的原因是___________________________。
(3)某温度下,在体积为200 L的氨合成塔中发生上述反应,测得不同时间各物质浓度的数据如下表:
|
时间/h |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
c(N2) mol·L-1 |
1.500 |
1.000 |
0.700 |
0.500 |
-- |
-- |
|
c(H2) mol·L-1 |
4.500 |
3.000 |
2.100 |
-- |
1.500 |
1.200 |
|
c(NH3) mol·L-1 |
0 |
1.000 |
1.600 |
-- |
-- |
2.200 |
①计算0~2 h内平均反应速率v(N2)=___________。
②3 h时上述反应是否达到平衡状态?_________(填“是”或“否”),反应从起始至4 h时N2的转化率为_________。
③表中4~5 h之间各气体的浓度发生了变化,可能的原因是__________(填字母)。
A.移走了氨气 B.降低温度 C.加压
D.通入了一定量的氢气 E.升高温度 F.通入了一定量的氮气
27.(15分)实验室用浓硫酸和乙醇制乙烯时,常会看到烧瓶中液体变黑,并在制得的乙烯中混有CO2、SO2等杂质气体。
(1)写出实验室制取乙烯的化学方程式______________________________________。
(2)写出生成上述无机副产物的化学方程式__________________________________。
(3)请从下图中选用所需要的仪器(可重复选用)组成一套能进行上述反应,并检出所得混合气体中含有乙烯、SO2、CO2、H2O(g)的装置(连接用的玻璃管、橡胶管等略去)。
供选用的试剂:浓硫酸、无水乙醇、无水硫酸铜、酸性KMnO4溶液、FeCl3溶液、溴水、品红溶液、澄清石灰水、NaOH溶液、浓盐酸。按仪器连接顺序从上到下将下表补充完整。
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序号 |
选用的仪器(填字母) |
加入的试剂 |
作用 |
|
① |
B |
浓硫酸、无水乙醇 |
反应器 |
|
② |
|
|
|
|
③ |
C |
品红溶液 |
|
|
④ |
C |
|
吸收SO2 |
|
⑤ |
C |
品红溶液 |
|
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⑥ |
C |
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检出乙烯 |
|
⑦ |
C |
|
检出CO2 |
(4)能说明混合气体中既有乙烯又有CO2的实验现象是:
___________________________________________________________________。