科学家一直致力于“人工固氮” 的方法研究。目前合成氨的技术原理为氮气和氢气在高温高压催化剂条件下生成氨气,一定条件下,向一个1L的密闭容器中充入2molN2和6molH2,反应达平衡时生成NH3的浓度为1 mol·L-1,并放出Q kJ热量,该反应的热化学方程式可表示为 ____ __。
二氧化碳是一种宝贵的碳氧资源。以CO2和NH3为原料合成尿素是固定和利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下: 反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s)△H1="a" kJ·mol-1 反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ·mol-1 总反应Ⅲ:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H3=-86.98kJ·mol-1 请回答下列问题: (1)反应Ⅰ的△H1=__________kJ·mol-1(用具体数据表示)。 (2)反应Ⅱ的△S______(填>或<)0,一般在__________情况下有利于该反应的进行。 (3)反应Ⅲ中影响CO2平衡转化率的因素很多,下图1为某特定条件下,不同水碳比n(H2O)/n(CO2)和温度影响CO2平衡转化率变化的趋势曲线。 ①其他条件相同时,为提高CO2的平衡转化率,生产中可以采取的措施是________(填提高或降低)水碳比。 ②当温度高于190℃后,CO2平衡转化率出现如图1所示的变化趋势,其原因是__________。 (4)反应Ⅰ的平衡常数表达式K1=____________________;如果起始温度相同,反应Ⅰ由在恒温容器进行改为在绝热(与外界没有热量交换)容器中进行,平衡常数K1将__________(填增大、减少、不变)。 (5)某研究小组为探究反应Ⅰ中影响c(CO2)的因素,在恒温下将0.4molNH3和0.2molCO2放入容积为2L的密闭容器中,t1时达到平衡过程中c(CO2)随时间t变化趋势曲线如上图2所示。若其他条件不变,t1时将容器体积压缩到1L,请画出t1后c(CO2)随时间t变化趋势曲线(t2达到新的平衡)。 (6)尿素在土壤中会发生反应CO(NH2)2+2H2O(NH4)2CO3。下列物质中与尿素有类似性质的是______。
新型无机非金属材料甲和乙均是高温陶瓷材料,硬度大、熔点高、化学性质稳定。甲、乙分别由原子序数依次增大的X、Y、Z三种短周期元素中的两种组成。甲与NaOH浓溶液共热生成气体丙和化合物丁,丙在标准状况下的密度为0.76g·L-1,在丁溶液中滴加盐酸至过量,先生成白色沉淀后溶解。Z元素的氧化物是制造光导纤维的主要材料,在1300℃~1400℃的条件下,0.1mol的X单质与4.2g的Z单质恰好反应制得乙。请回答下列问题: (1)乙的化学式为__________;丙的电子式为__________。 (2)甲与NaOH浓溶液共热的化学方程式为__________________________________________。 (3)丁溶液中通入少量CO2的离子方程式为________________________________________。 (4)高温条件下,丙与Fe2O3反应生成Fe和X单质,写出该反应的化学方程式为____________________,有人提出生成的产物Fe中可能还有FeO,请设计实验方案验证之(用化学方法)____________________。 (5)工业上在X单质的气氛下将Z的氧化物和焦炭加热到1400℃~1450℃的条件下以制备乙,反应中还生成一种常见的可燃性气体戊,该反应的化学方程式为____________________。
稀土元素是周期表中Ⅲ B族钪、钇和镧系元素的总称,它们都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价为+3。其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。 我国蕴藏着丰富的钇矿石( Y2 FeBe2Si2O10),以此矿石为原料生产氧化钇(Y2O3)的主要流程如下: 已知: I.有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:
Ⅱ.在周期表中,铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置,化学性质相似。 (1)钇矿石(Y2 FeBe2Si2O10)的组成用氧化物的形式可表示为。 (2)欲从Na2 SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则 ①最好选用盐酸、(填字母代号)两种试剂,再通过必要的实验操作方可实现。 a.NaOH溶液 b.氨水 c.CO2气 d.HNO3 ②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式::必要的实验操作应是。 (3)为使Fe3+沉淀完全,须用氨水调节pH =a,则a应控制在的范围内;继续加氨 水调节pH =b发生反应的离子方程式为,溶液中Fe3+完全沉淀的判定标准是。 (4)写出草酸钇[Y2(C2O4)3.Nh2O]煅烧的化学方程式。
如图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置。 (l)A是氯气发生装置,写出其中的化学反应方程式。 (2)a仪器的名称为。 (3)实验开始时,先点燃A处的酒精灯,打开活塞K,让氯气充满整个装置,再点燃D处酒精灯,连接上E装置。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉,反应产物为CO2和HC1。写出D中反应的化学方程式,装置C的作用是。 (4)在E处,若漏斗内气体带有黄绿色,则紫色石蕊试液的颜色变化为。 (5)若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水,反应过程中现象为(填序号)。 ①有白色沉淀生成;②无白色沉淀生成;③先生成白色沉淀,而后白色沉淀消失。 (6)D处反应完毕后,关闭活塞K,移去酒精灯,由于余热的作用,A处仍有Cl2产生,则装置B 中的现象是;若发现装置B中该现象不明显,可能的原因是;查找原因时可用肥皂水或湿润的碘化钾淀粉试纸等,若用蘸有浓氨水的玻璃棒检查时观察到有白烟产生,写出该氧化还原反应的化学方程式。
碳和碳的化合物广泛的存在于我们的生活中。 (1)根据下列反应的能量变化示意图,2C(s) +O2(g) =2CO(g)△H=。 (2)在体积为2L的密闭容器中,充人1 mol CO2和3mol H,一定条件下发生反应: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H<O测得CO2(g)和CH3OH(g)的物质的量随时间变化的曲线如图所示: ①从反应开始到平衡,H2O的平均反应速率v(H2O)=。 ②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是(填编号)。 A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化移出 C.选择高效催化剂 D.再充入l mol CO2和4 mol H2 (3)CO2溶于水生成碳酸。已知下列数据:
现有常温下1 mol·L-1的( NH4)2CO3溶液,已知:水解的平衡常数Kh=Kw/Kb, 第一步水解的平衡常数Kh=Kw/Ka2。 ①判断该溶液呈(填“酸”、“中”、 “碱”)性,写出该溶液中发生第一步水解的离子方程式。 ②下列粒子之间的关系式,其中正确的是。 A. B. C. D. (4)据报道,科学家在实验室已研制出在燃料电池的反应容器中,利用特殊电极材料以CO和O2为原料做成电池。原理如图所示:通入CO的管口是(填“c”或“d”),写出该电极的电极反应式:。