氮是地球上含量丰富的一种元素,“固氮”在工农业生产中有着重要作用,是几百年来科学家一直研究的课题。下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。
反应 | 大气固氮 N2(g)+O2(g) 2NO(g) | 工业固氮 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) | |||
温度/℃ | 27 | 2000 | 25 | 400 | 450 |
K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×10-8 | 2×104 | 7×103 |
(1)①分析数据可知:大气固氮反应属于_______(填“吸热”或“放热”)反应。
②在一定温度下,将一定足的N2和O2通入到体积为1L的密闭容器中,当“大气固氮”反应达到平衡后,改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是_______。
a.增大压强 b.增大反应物的浓度 c.使用催化剂 d.升高温度
③ 从分子结构角度解释“大气固氮”和“工业固氮”反应的活化能都很高的原因:__________________。
(2)分析表格数据可知“大气固氮”的反应正向进行的程度小,不适合大规模生产,故世界各国均采用合成氨的方法进行工业固氮。
①从平衡移动角度考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因_______________________。
②将0.1molN2和0.1molH2通入一容积可变的容器中进行工业固氮反应,则下图所示N2的平衡转化率在不同压强(P1,P2)下随温度变化的曲线正确的是_(填“A” 或“B”);比较P1、P2的大小关系__________;若300℃、压强P2时达到平衡,容器容积恰为100L,则此状态下反应的平衡常数K=__________(计算结果保留2位有效数字)。
③合成氨反应达到平衡后,t1时刻氮气浓度欲发生图C变化可采取的措施是__________。
(3)近年近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,
反应原理为:2N2(g)+6H2O(l)⇌4NH3(g)+3O2(g),则其反应热△H=____________。
(已知:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H1=-92.4kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(l) △H2=-571.6kJ•mol-1 )
己知木炭在一定条件下与浓硝酸反应生成两种+4价的氧化物。为了探究一氧化氮(NO)能否与过氧化钠反应,以及反应后的产物中是否有亚硝酸钠(NaNO2),某小组同学设计了如图所示装置(夹持仪器和连接用的乳胶管已经省略)。
(1)写出浓硝酸与木炭反应的化学方程式_________________________。
(2)为了完成该实验,请按气流方向顺序连接以上装置:A →()→()→ ( ) →()→尾气处理装置(略)。检查气密性并装入药品后,要进行:a.点燃酒精灯,B.滴加浓硝酸,C.通入一段时间的氮气。以上三项操作的正确顺序是_________(填字母编号),反应开始时先通入氮气的主要目的是_____________。
(3)实验中装置C的作用是 ;装置E中观察到的主要实验现象有 。
(4)某同学经查阅资料后发现亚硝酸是弱酸,性质不稳定,室温下易分解生成一氧化氮。装置D中充分反应后,设计实验证明D中是否有亚硝酸钠生成: 。(写出检验步骤及现象)。
(5)若将7.8g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠,理论上至少需要木炭______g。
利用硫酸渣(主要含凡Fe2O3、FeO,杂质为MgO和SiO2等)生产铁基颜料铁黄(FeOOH)的制备流程如下:
(1)FeS2的结构类似于Na2O2,是一种过硫化物,FeS2的电子式为__________,过滤II后对滤渣进行“洗涤”的具体操作是___________________。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分是FeS2、S和 (填化学式);Fe3+被FeS2还原的离子方程式为 。
(3)“氧化”中,生成FeOOH的离子方程式为 。
(4)铁黄(FeOOH)可认为是Fe(OH)3的脱水产物。常温下欲使Fe3+沉淀完全(即c(Fe3+)≤1×10-6mol/L),则滤液II的pH至少为______;从沉淀溶解平衡角度考虑,溶液中存在的NH4+对Fe(OH)3沉淀的影响是___________。(己知:Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38)
将两种不同物质的量浓度的Na2 CO3溶液升高温度溶液中c(CO32-)变化如图所示,下列微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.将溶液I升高温度,溶液pH减小
B.溶液a比溶液b中更大
C.65℃时,向溶液a中加入1.06gNa2CO3固体,溶解后即为溶液b
D.溶液II一定存在:c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
下列实验现象所对应的离子方程式不正确的是( )
如图所示电化学装置.若电解质溶液为稀硫酸,则铜电极上产生大量的无色气泡;若电解质溶液为浓硝酸,则铜电极上无气体产生.而铬电极上产生大量的有色气体。根据上述现象判断下列说法不正确的是( )
A.金属铬的活泼性比铜强且能和稀硫酸反应生成H2
B.金属铬易被浓硝 酸钝化,Cr为原电池正极
C.电解质溶液为浓硝酸时.Cr电极反应为NO3-+2H++e-=NO2+H2O
D.电解质溶液为稀硫酸时,溶液中电流方向Cu→Cr