(4分)已知25℃、101kpa时,一些物质的燃烧热为:
(1)写出该条件下CH3OH(l)完全燃烧的热化学方程式: 。(2)根据盖斯定律完成下列热化学方程式CO(g)+ 2H2(g)= CH3OH(l) △H=
化学反应变化过程及结果的研究。按要求回答问题: (1)关于反应过程中能量变化的研究: 则:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=kJ·mol-1。 (2)关于反应速率和限度的研究: 工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为: 2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l),该反应的平衡常数(K)和温度(T / ℃)关系如下:
①焓变ΔH _______0 (填“>”、“<”或“=”)。 ②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比),下图(1)是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是。 ③上图中的B点处,NH3的平衡转化率为。 (3)关于电化学的研究: 铝是日常生活中用途最多的金属元素,下图为Al-AgO电池的构造简图,电解质溶液为NaOH,它可用作水下动力电源,该电池中铝电极反应式为。用该电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图如下图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为。 (4)关于电离平衡的研究: 人体血液里存在重要的酸碱平衡:,使人体血液pH保持在7.35~7.45,否则就会发生酸中毒或碱中毒。其pH随c(HCO3-)∶c(H2CO3)变化关系如下表:
试回答: 正常人体血液中,HCO3-的水解程度电离程度(填“大于”、“小于”、“等于”); ②人体血液酸中毒时,可注射缓解(填选项); A.NaOH溶液 B.NaHCO3溶液 C.NaCl溶液 D.Na2SO4溶液 ③ pH=7.00的血液中,c(H2CO3)c(HCO3-) (填“<”、“>”、“=”)
氮可以形成多种化合物,如NH3、N2H4、HCN、NH4NO3等。 (1)已知:N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)△H=" +" 50.6kJ·mol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H="-571.6" kJ·mol-1 则①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=kJ·mol-1 ②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) 不能自发进行的原因是。 ③用次氯酸钠氧化氨,可以得到N2H4的稀溶液,该反应的化学方程式是。 (2)采矿废液中的CN-可用H2O2处理。已知:H2SO4=H++ HSO4-HSO4-H++ SO42- 用铂电极电解硫酸氢钾溶液,在阳极上生成S2O82-,S2O82-水解可以得到H2O2。写出阳极上的电极反应式。 (3)氧化镁处理含NH4+的废水会发生如下反应: MgO+H2OMg(OH)2 Mg(OH)2+2NH4+ Mg2+ +2NH3·H2O。 ①温度对氮处理率的影响如图所示。在25℃前,升高温度氮去除率增大的原因是。 ②剩余的氧化镁,不会对废水形成二次污染,理由是。 (4)滴定法测废水中的氨氮含量(氨氮以游离氨或铵盐形式存在于水中)步骤如下:①取10 mL废水水样于蒸馏烧瓶中,再加蒸馏水至总体积为175 mL②先将水样调至中性,再加入氧化镁使水样呈微碱性,加热③用25 mL硼酸吸收蒸馏出的氨[2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O]④将吸收液移至锥形瓶中,加入2滴指示剂,用c mol·L-1的硫酸滴定至终点[(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O=(NH4)2SO4+4H3BO3],记录消耗的体积V mL。则水样中氮的含量是mg·L-1(用含c、V的表达式表示)。
多晶硅生产工艺流程如下: (1)粗硅粉碎的目的是。分离SiHCl3 (l)和SiCl4(l)的方法为。 (2)900℃以上, H2与SiHCl3发生如下反应:SiHCl3 (g)+ H2 (g)Si (s) + 3HCl (g) ΔH >0,其平衡常数表达式为K = 。为提高还原时SiHCl3的转化率,可采取的措施有。 (3)该流程中可以循环使用的物质是。 (4)SiCl4与上述流程中的单质发生化合反应,可以制得SiHCl3,其化学方程式为。
硝酸工业的基础是氨的催化氧化,在催化剂作用下发生如下反应: ① 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H =" —905" kJ/mol①主反应 ② 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)△H =" —1268" kJ/mol②副反应 有关物质产率与温度的关系如甲图。 (1)由反应①②可知反应⑤N2(g) + O2(g)2NO(g)的反应热ΔH= (2)由图甲可知工业上氨催化氧化生成 NO时,反应温度最好控制在 (3)用Fe3O4制备Fe(NO3)3溶液时,需加过量的稀硝酸,原因一:将Fe4O3中的Fe2+全部转化为Fe3+, 原因二:(用文字和离子方程式说明)。 (4)将NH3通入NaClO溶液中,可生成N2H4,则反应的离子方程式为。 (5)依据反应②可以设计成直接供氨式碱性燃料电池(如乙图所示),则图中A为(填“正极”或“负极”),电极方程式为
我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出): (1)“造合成气”发生的热化学方程式是CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g);△H>0 在恒温恒容的条件下,欲提高CH4的反应速率和转化率,下列措施可行的是。 A、增大压强 B、升高温度C、充入He气D、增大水蒸气浓度 (2)“转化一氧化碳”发生的方程式是H2O(g) +CO(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下:
提高氢碳比[ n(H2O)/n(CO)],K值(填“增大”、“不变”或“减小”);若该反应在400℃时进行,起始通入等物质的量的H2O和CO,反应进行到某一时刻时CO和CO2的浓度比为1∶3,此时v(正)v(逆)(填“>”、“=”或“<”)。 (3)有关合成氨工业的说法中正确的是。 A、该反应属于人工固氮 B、合成氨工业中使用催化剂能提高反应物的利用率 C、合成氨反应温度控制在500℃左右,目的是使化学平衡向正反应方向移动 D、合成氨工业采用循环操作的主要原因是为了加快反应速率 (4)生产尿素过程中,理论上n(NH3)∶n(CO2)的最佳配比为,而实际生产过程中,往往使n(NH3)∶n(CO2)≥3,这是因为。 (5)当甲烷合成氨气的转化率为60%时,以3.0×108 L甲烷为原料能够合成L 氨气。(假设体积均在标准状况下测定)