(10 分)已知：4NH3＋5O2
4NO＋6H2O；
4NO＋3O2＋2H2O
4HNO3
设空气中氧气的体积分数为0.20，氮气体积分数为0.80，请完成下列填空：
（1）amol NO完全转化为HNO3需要空气______mol；
（2）为使NH3恰好完全氧化为一氧化氮，氨－空气混合物中氨的体积分数为_______（保留2位小数）。
（3）20.0moL的NH3用空气氧化，产生混合物的组成为：NO 18.0mol、O2 12.0mol、N2 150.0mol和一定量的硝酸，以及其它成分。（高温下NO和O2不反应）
计算氨转化为NO和HNO3的转化率。
以天然气为原料合成氨是当下主流合成氨方式，其过程简示如下：
（1）甲烷脱硫的主要目的是 。
（2）甲烷一次转化发生反应：CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g） 
。在20L的密闭容器中充入CH4(g)、H2O(g)各1mol,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。压强P1 （选填＞、＜、=）P2；若3min后在150℃、压强为P2时达到平衡，平均反应速率v(H2)= 。
（3）传统的化学脱碳法是用热碳酸钾溶液洗气，用什么方法可以使洗气后的碳酸钾溶液再生以循环使用？ 。
铜洗能较彻底脱碳脱硫。醋酸亚铜溶于过量氨水形成的铜洗液，可吸收H2S、O2、CO、CO2等，该铜洗液吸收CO2的化学方程式： 。
（4）n(N2）：n(H2)="1" : 3原料气进入合成塔，控制反应条件之外采取什么措施提高原料气利用率？ 。
（5）NaCl、NaBr、NaI混合溶液中滴入AgNO3溶液至c(Ag+)=0.07 mol·L-1，溶液中浓度比
c(Cl-)：c(Br-)：c(I-）= ： ：1。
| |
AgCl |
AgBr |
AgI |
| Ksp |
2×10-10 |
5×10-13 |
1×10-16 |
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，X元素的族序数是周期序数的2倍；Y的单质在空气中燃烧生成一种淡黄色的固体；Z元素最高化合价与最低化合价绝对值之差等于4；W元素在周期表中位于非金属性最强的元素下方。请回答：
（1）X元素在周期表中的位置是 ；W－离子的结构示意图为 。
（2）X元素可形成多种气态氢化物，其中相对分子质量为26的气态氢化物的电子式为 ；25℃、101kPa时该气态氢化物热值为5×104kJ•kg-1，则其标准燃烧热为 。
（3）写出一种适宜实验室制取W单质的离子方程式： 。
（4）室温时金即可溶于王水（浓盐酸和浓硝酸混合物）生成HAuCl4，若反应过程中消耗的氧化剂与还原剂物质的量相等，则该化学方程式为 。
市售一次电池品种很多，碱性锌锰电池在日常生活中用量很大。回收废旧锌锰电池并进行重新处理，可以获得MnO2及其他副产品，其工艺流程如下：
已知：“锰粉”的主要成分有MnO2、Zn(OH)2、MnOOH、碳粉，还含有少量铁盐和亚铁盐。常温下，生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
| 物质 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Zn(OH)2 |
Mn(OH)2 / Mn(OH)3 |
| 开始沉淀pH |
2.7 |
7.6 |
5.7 |
8.3 |
| 完全沉淀pH （c≤1.0×10－5mol/L） |
3.7 |
9.6 |
8.0 |
8.8 |
（1）加入NaOH溶液调节pH＝8.0，目的是______________________________；计算常温下Zn(OH)2的溶度积常数Ksp[Zn(OH)2]＝____________________。
（2）写出滤液2中的Mn2+变成MnO2的离子方程式_______________________________。
（3）写出滤渣B与稀硫酸在pH＝5时反应的化学方程式______________________________。
（4）工艺中还可以将滤液4进行_____________、_____________、_____________、洗涤得到含结晶水的硫酸盐晶体。
（5）MnO2常用来制取KMnO4。在一定条件下将MnO2氧化为K2MnO4，然后用铁作阴极、铂作阳极电解K2MnO4溶液得到KMnO4。电解K2MnO4溶液的总反应方程式为______________________。
氮气化学性质很稳定，可以通过氮的固定将空气中的氮气转化氮的化合物。氮的化合物可用于进一步合成化肥、炸药以及合成树脂等。
（1）写出氮分子的电子式______________。
（2）人工合成氨反应为N2(g)+3H2(g）
2NH3(g） △H＝－92.4kJ/mol，在一定条件下的恒容密闭容器中，该反应达到平衡，要提高N2的转化率，可以采取的措施是________（填序号）。
| A．分离出NH3 |
| B．加入催化剂 |
| C．升高温度 |
| D．增加N2的浓度 |
E．增加H2的浓度
（3）氨的接触氧化制取硝酸的过程中，900℃时，氨氧化反应阶段可能发生的反应有
| 编号 |
热化学方程式 |
平衡常数 |
| Ⅰ |
4NH3(g)+5O2(g）4NO(g)+6H2O (g） △H1 |
K1＝1×1053 |
| Ⅱ |
4NH3(g)+3O2(g）2N2(g)+6H2O (g） △H2 |
K2＝1×1065 |
| Ⅲ |
2NO(g）N2(g)+O2(g） △H3 |
K3 |
反应Ⅲ的△H3＝____________（用△H1、△H2表示）；反应Ⅱ的平衡常数的表达式K2＝__________；
该温度下K3的计算结果为__________。
（4）催化反硝法可用于治理水中硝酸盐的污染。催化反硝法中，H2能将NO3－还原为N2。25℃时，反应进行10min，溶液的pH由7变为12。反应的离子方程式为____________________________；其平均反应速率为v(NO3－)______________mol/(L•min)。
（5）实验室用下图所示装置制取NH3。若将收集NH3的试管改为集气瓶且瓶口向上排空气法收集NH3，并确保不污染环境，请画出其气体收集装置和尾气吸收装置，标出所用试剂（自选）名称。
(14分)甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。工业上用天然气为原料，分为两阶段制备甲醇：
（i）制备合成气：CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g） 
（ii）合成甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g） 
请回答下列问题：
（1）制备合成气：将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应（i）；CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示。
①已知100℃时达到平衡的时间为5min，则从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速率为：v(H2）= 。
②图中p1 p2（填“<”、”“>”或“=”）。
③为解决合成气中H2过量而CO不足的问题，原料气中需添加CO2，发生反应如下：
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为 。
（2）合成甲醇：在Cu2O/ZnO作催化剂的条件下，向2L的密闭容器中通入1mol CO(g)和2mol H2(g)，发生反应(ii)，反应过程中，CH3OH的物质的量（n）与时间（t）及温度的关系如图2所示。
①反应（ii）需在 （填“高温”或“低温”）才能自发进行。
②据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量的CO2 有利于维持Cu2O的量不变，原因是 （用化学方程式表示）。
③在500℃恒压条件下，请在图2中画出反应体系中n(CH3OH)随时间t变化的总趋势图。
（3）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为：
CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g）
科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下：
①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是 (填“3.5×106Pa”、“4.0×106Pa”或“5.0×106Pa”)。
②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是 。
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