铜与稀硝酸反应
H2O2是一种常用绿色氧化剂,在化学研究中应用广泛。 (1)空气阴极法电解制备H2O2的装置如下图所示,主要原理是在碱性电解质溶液中,通过利用空气中氧气在阴极还原得到H2O2和稀碱的混合物。试回答: ①直流电源的a极名称是 。 ②阴极电极反应式为 。 ③1979年,科学家们用CO、O2和水在三苯膦钯的催化下室温制得了H2O2。相对于电解法,该方法具有的优点是安全、 。 (2)Fe3+对H2O2的分解具有催化作用。利用图(a)和(b)中的信息,按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的 (填“深”或“浅”),其原因是 。 (3)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶解印刷电路板金属粉末中的铜。反应的离子方程式是 ,控制其它条件相同,印刷电路板的金属粉末用10%H2O2 和3.0mol·L-1H2SO4溶液处理,测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)
当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降,其主要原因是 。
向含有0.8 mol的稀硝酸中慢慢加入22.4 g的铁粉,假设反应分为两个阶段。 第一阶段为:Fe+HNO3(稀)→Fe(NO3)3+NO↑+H2O (1)写出这两个阶段发生反应的离子方程式: 第一阶段: 。 第二阶段: 。 (2)在图中画出溶液中Fe2+、Fe3+、NO3-的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图象(横坐标为加入铁粉的物质的量,纵坐标是溶液中离子的物质的量)。
在一密闭容器中发生反应N2+3H22NH3。达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应进程的关系如图所示: 回答下列问题: (1)t1、t2、t3时刻分别改变的一个条件,t1时刻 t3时刻 t4时刻 。 (2)氨的百分含量最高的时间段是 。 (3)如果在t6对刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化情况; (4)实验室模拟化工生产,在恒容密闭容器中充入一定量N2和H2后,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如图1。 在实验Ⅲ中改变条件为采用比实验Ⅰ更高的温度,请在图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
有可逆反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s) + CO(g),已知在温度938K时,平衡常数K=1.5,在1173K时,K="2.2" 。 (1)能判断该反应达到平衡状态的依据是 (双选,填序号)。 A.容器内压强不变了 B.c(CO)不变了 C.v正(CO2)=v逆(CO) D.c(CO2)=c(CO) (2)该反应的正反应是_____________(选填“吸热”、“放热”)反应。 (3)写出该反应的平衡常数表达式______________。若起始时把Fe和CO2放入体积固定的密闭容器中,CO2的起始浓度为2.0mol/L,某温度时达到平衡,此时容器中CO的浓度为1.0 mol/L,则该温度下上述反应的平衡常数K=______________(保留二位有效数字)。 (4)若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,如果改变下列条件,反应混合气体中CO2的物质的量分数如何变化(选填“增大”、“减小”、“不变”)。 ①升高温度________________;②再通入CO_________________。 (5)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图: ①从图中看到,反应在t2时达平衡, 在t1时改变了某种条件,改变的条件可能是(填序号) __ ___。(单选) A.升温 B.增大CO2浓度 ②如果在t3时从混合物中分离出部分CO,t4~ t5时间段反应处于新平衡状态,请在图上画出t3~ t5的V(逆)变化曲线
氨可用于制取氨水、液氮、氮肥(尿素、碳铵等)、硝酸、铵盐、纯碱等,因此被广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料等行业中,最重要的化工产品之一。 (1)以甲烷为原料可制得合成氨气用的氢气。图1是一定温度、压强下,CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和2 mol H2(g)的能量变化示意图,写出该反应的热化学方程式 (△H用E1、E2、E3表示)。 (2)CO可使合成氨的催化剂中毒而失去活性,因此工业上常用乙酸二氨合铜(I)溶液来吸收原料气体中的CO,反应原理: [Cu(NH3)2CH3COO](l)+ CO(g)+NH3(g)Cu(NH3)3] CH3COO·CO(l) △H<0,吸收后的乙酸铜氨溶液经过适当处理后可再生而恢复其吸收CO的能力,则再生的适宜条件是 (填字母序号)。
(3)已知N2(g)+ 3H2 2NH3(g)△H=-94.4kJ·mol-1,恒容时,体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图2所示,各时间段最终均达平衡状态。 ①在2L容器中发生反应,前20min内,ν(NH3)= ,放出的热量为 。 ②25 min时采取的某种措施是 。 ③时段III条件下反应的平衡常数为 。(保留3位有数字) (4)用氨气制取尿素[CO(NH2)]的反应为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) △H<0。某温度下,向容器为100mL的密闭容器中通入4 mol NH3和2molCO2,该反应进行到40s时,达到平衡,此时CO2的转化率为50%。图3中的曲线表示在前25s内NH3的浓度随时间的变化。若反应延续至70s,保持其他条件不变的情况下,请在图3中用实线画出使用催化剂后c(NH3)随时间的变化曲线。