下图为中学化学中几种常见物质之间的转化关系。已知:(1)A、C、D是常见的气体单质,(2)F气体极易溶于水,且液态常用做制冷剂。(3)G为易溶性的盐,E为白色沉淀。(4)H为无色液体化合物。
H
尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物. (1)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为 . (2)当氨碳比=4时,CO2的转化率随时间的变化关系如图1所示. ①A点的逆反应速率v逆(CO2) B点的正反应速率v正(CO2)(填“大于”“小于”或“等于”). ②NH3的平衡转化率为 . (3)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图2所示. ①电源的负极为 (填“A”或“B”). ②阳极室中发生的反应依次为 、 . ③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将 ;若两极共收集到气体13.44L(标准状况),则除去的尿素为 g(忽略气体的溶解).
已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
回答下列问题: (1)该反应的平衡常数表达式K= ,△H 0(填“<”“ >”“ =”); (2)830℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol·L-1·s-1。则6s时c(A)= mol·L-1, C的物质的量为 mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为 ,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为 ; (3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母): a.压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变 c.c(A)不随时间改变 d.单位时间里生成C和D的物质的量相等 (4)1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为 。
化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题: (1)已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成lmol AX5,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为 。 (2)反应AX3(g)+X2(g)AX5(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0.2 mol。反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。 ①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率 v(AX5)= 。 ②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为 (填实验序号);与实验a相比,其他两组改变的实验条件及判断依据是:b 、c 。 ③用p0表示开始时总压强,p表示平衡时总压强,α表示AX3的平衡转化率,则α的表达式为 ;实验a和c的平衡转化率:αa为 、αc为 。
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为: N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H=—92.4kJ•mol‾1 一种工业合成氨的简易流程图如下: (1)天然气中的H2S杂质常用常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式: 。 (2)步骤II中制氯气原理如下: 对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的是 。 a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强 利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为 。 (3)下左图表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数: 。 (4)依据温度对合成氨反应的影响,在下右图坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。 (5)上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是(填序号) ,简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法: 。
镍具有优良的物理和化学特性,是许多领域尤其是高技术产业的重要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为: (1)Ni(S)+4CO(g) Ni(CO)4(g)+Q (2)Ni(CO)4(g) Ni(S)+4CO(g) 完成下列填空: (1)在温度不变的情况下,要提高反应(1)中Ni(CO4)的产率,可采取的措施有 、 。 (2)已知在一定条件下的2L密闭容器中制备Ni(CO)4,粗镍(纯度98.5%,所含杂质不与CO反应)剩余质量和反应时间的关系如右图所示。Ni(CO)4在0~10min的平均反应速率为 。 (3)若反应(2)达到平衡后,保持其他条件不变,降低温度,重新达到平衡时 。 a.平衡常数K增大 b.CO的浓度减小 c.Ni的质量减小 d.v逆[Ni(CO)4]增大 (4)简述羰基法提纯粗镍的操作过程。