1992年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法,基反应原理为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g);△H(△H<0)
(1)在一容积为4L的密闭容器中,加入0.4mol的N2和1.2mol的H2,在一定条件下发生反应,反应中NH3的物质的量浓度变化情况如图1:
①根据图1,计算从反应开始到平衡时,平均反应速率v(H2)为________mol/(L•min);
②反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,若改变反应温度,则NH3的物质的量浓度不可能为________________;
A. 0.20mol/L B. 0.12mol/L C. 0.10mol/L D. 0.08mol/L
(2)某温度时,N2与H2反应过程中的能量变化如图2所示.下列叙述正确的是__________
A.b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
B.在密闭容器中加入1mol N2、3mol H2,充分反应放出的热量小于92kJ
C.由图可知,断开1mol 氮氮三键与1mol 氢氢键吸收的能量和小于形成1mol 氮氢键所放出的能量
D.反应物的总能量低于生成物的能量
(3)哈伯因证实N2、H2在固体催化剂(Fe)表面吸附和解吸以合成氨的过程而获诺贝尔奖.若用分别表示N2、H2、NH3和固体催化剂,则在固体催化剂表面合成氨的过程可用下图表示:
①吸附后,能量状态最低的是________(填字母序号).
②由上述原理,在铁表面进行NH3的分解实验,发现分解速率与浓度关系如图3.从吸附和解吸过程分析,c0前速率增加的原因可能是________________;c0后速率降低的原因可能是_______________;
(4)已知液氨中存在:2NH3(l)⇌NH2-+NH4+.用Pt电极对液氨进行电解也可产生H2和N2.阴极的电极反应式是_______________;
CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
③CoCl2•6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴.
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式_______________;
(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式____________________;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式_________________;
(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为_____________________;
(4)制得的CoCl2•6H2O在烘干时需减压烘干的原因是_______________________;
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图.向“滤液”中加入萃取剂的目的是______________;其使用的最佳pH范围是__________;
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5 D.5.0~5.5
(6)为测定粗产品中CoCl2•6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量.通过计算发现粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是_____________________________。
苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线:
制备苯乙酸的装置示意图如图 (加热和夹持装置等略):
已知:苯乙酸的熔点为76.5℃,可升华,易溶于热水,微溶于冷水,溶于乙醇.
请你根据提供的信息回答下列问题:
(1)将装置中的溶液加热至100℃,缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130℃继续反应.在装置示意图中,仪器a的名称是____________,其作用是_________________;
(2)反应结束后加适量冷水,可分离出苯乙酸粗品.其加入冷水的目的是_________________; 下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是________(填标号)。
A分液漏斗 B漏斗 C烧杯 D直形冷凝管 E玻璃棒
(3)如果要将苯乙酸粗品进一步提纯,你选择的实验方法是________________(填二种方法)。
(4)用CuCl2•2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是_________________________;
(5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是____________________。
通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是
| 现 象 | 解 释 |
A | KI淀粉溶液中通入Cl2,溶液变蓝 | Cl2能与淀粉发生显色反应 |
B | 向盐酸中加入浓硫酸时产生白雾 | 说明浓硫酸具有脱水性 |
C | 某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡 溶液,有白色沉淀生成 | 说明该溶液中含有SO42- |
D | 浓HNO3在光照条件下变黄 | 浓HNO3不稳定,生成棕色NO2能溶于浓硝酸 |
某食用香料乙酸橙花酯的结构简式如图所示,关于该有机物叙述中正确的是
①分子式为C12H20O2
②能使酸性KMnO4溶液褪色
③它的同分异构体中有芳香族化合物
④1mol该有机物水解时只能消耗1molNaOH
⑤1mol该有机物在一定条件下能和3mol H2反应
A.①②③ B.①②④ C.①②⑤ D.①②③④
常温下,在10mL0.1mol•L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol•L-1HCl溶液,溶液的pH逐渐降低,此时溶液中含碳微粒的物质的量分数变化如图所示(CO2因逸出未画出,忽略因气体逸出引起的溶液体积变化),下列说法正确的是
A.在0.1 mol•L-1 Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
B.当溶液的pH为7时,溶液的总体积为20mL
C.在B点所示的溶液中,浓度最大的阳离子是Na+
D.在A点所示的溶液中:c(CO32-)=c(HCO3-)>c(H+)>c(OH-)