题目内容
以下反应常用于合成电子、陶瓷工业常用的氮化铝(AlN)Al2O3+N2+3C
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试题答案
A
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| A.氮化铝中氮元素化合价为-3 |
| B.该反应中,每断裂NA个N≡N,电子转移为3mol |
| C.该反应中,Al2O3是氧化剂,N2和C是还原剂 |
| D.该反应利用了CO的还原性 |
氨是重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国化学家哈伯在1905年发明的,其合成原理为:N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g);
△H=―92.4 kJ/mol,他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖。试回答下列问题:
⑴ 下列方法不适合实验室制取氨气的是 (填序号)。
A.向生石灰中滴入浓氨水 B.加热浓氨水
C.直接用氢气和氮气合成 D.向饱和氯化铵溶液中滴入浓氢氧化钠溶液
⑵ 合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是 (填序号)。
A.采用较高压强(20 M Pa~50 M Pa)
B.采用500℃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,未反应的N2和H2循环到合成塔中
(3) 用数字化信息系统DIS(如下图Ⅰ所示:它由传感器、数据采集器和计算机组成)可以测定上述氨水的浓度。用酸式滴定管准确量取0.5000 mol/L醋酸溶液25.00 mL于烧杯中,以该种氨水进行滴定,计算机屏幕上显示出溶液导电能力随氨水体积变化的曲线如下图Ⅱ所示。
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图Ⅰ 图Ⅱ
① 用滴定管盛氨水前,滴定管要用 润洗2~3遍,
② 试计算该种氨水的浓度: 。
③ 下列情况下,会导致实验结果c(NH3·H2O)偏低的是 。
A.滴定结束时仰视读数
B.量取25.00 mL醋酸溶液时,未用所盛溶液润洗滴定管
C.滴定时,因不慎将氨水滴在烧杯外
(4) 1998年希腊亚里士多德大学的Marnellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+),实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨。其实验装置如下图。
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正极的电极反应式为: 。
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反应体系中各组分的部分性质见下表:
气体 | 氮气 | 氢气 | 氨 |
熔点/℃ | -210.01 | -252.77 | -77.74 |
沸点/℃ | -195.79 | -259.23 | -33.42 |
(1)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程,即反应后通过把混合气体的温度降低到____________,使混合气体分离出产品,N2、H2继续循环。写出该反应的化学平衡常数表达式:K=____________。
(2)运用化学反应速率和化学平衡的观点说明工业上采用“使混合气体分离出产品,N2、H2继续循环”的生产措施的理由:___________________________________________________。
(3)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_____________________________。
(4)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),在673 K、30 MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图甲所示。下列叙述正确的是____________。
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到平衡
C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
D.其他条件不变,773 K下反应至t1时刻,n(H2)比图中d点的值大
(5)1998年希腊亚里斯多德大学的Marncellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+),实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨,其实验装置如下图乙。阴极的电极反应式为__________________________________________________________________。
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甲 乙
查看习题详情和答案>>我们生活中的许多现象及大量物质的应用都与氧化还原反应有关。请运用氧化还原反应的知识回答下列问题。
⑴ 氯气与水反应生成的次氯酸(HClO)具有杀菌作用,常用于自来水的消毒。在次氯酸(HClO)中,氯元素的化合价为 ,氯原子容易得到电子,从而使氯元素化合价降低,因此次氯酸具有 。次氯酸具有漂白作用就是基于它的这个性质。
⑵ 氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击,导热性好等优良性质,被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成:
Al2O3 + N2 + 3C = 2AlN + 3CO
① 在化学方程式上标出该反应中电子转移的方向和数目。
② 在该反应中,还原剂是(写化学式) ,氧化产物是(写化学式) 。
⑶ 一个体重 50 kg的健康人,体内约有2 g铁,这2 g铁在人体内不是以单质的形式存在,而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。正二价铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含Fe2+的亚铁盐,如硫酸亚铁。服用维生素C,可使食物中的Fe3+还原成Fe2+,有利于人体的吸收。
① 在人体中进行Fe2+
Fe3+的转化时,a中的Fe2+作 剂,b中的Fe3+作 剂。
② “服用维生素C,可使食物中的Fe3+还原成Fe2+”这句话指出,维生素C在这一反应中作 剂,具有 性。
③ 市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉,这些铁粉在人体胃酸(主要成分是盐酸)的作用下转化为亚铁盐,此反应的离子方程式为 。
查看习题详情和答案>>氨气在农业和国防工业都有很重要的作用,历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家。
(1)右图表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化,据此请回答:
①写出氮气与氢气合成氨的热化学反应方程式:
②对于合成氨的反应下列说法正确的是 (填编号)
A.该反应在任意条件下都可以自发进行
B.加入催化剂,能使该反应的E和△H都减小
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(3)随着对合成氨研究的发展,2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下吧氢气和用氦气稀释的氮气,分别通人一个加热到500℃的电解池中,采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质理用吸附在它内外表面上的金属但多晶薄膜像电噪,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氮(装置如图)。
请回答:铠电极是电解池的 极(填"阳"或"阴"),该极上的电极反应式是
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