|
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-92.4kJ⋅mol-1 一种工业合成氨的简易流程图如图:
(1)天然气中的H2S杂质常用常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:___。 (2)步骤II中制氯气原理如下: ①CH4(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=+206.4kJ⋅mol-1 ②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ⋅mol-1 对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的是___。 a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强 利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1molCO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为___。 (3)图2表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:___。 (4)依据温度对合成氨反应的影响,在图3坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图___。 (5)上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是___(填序号),简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:___。
(某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。 实验一 制取氯酸钾和氯水 利用下图所示的实验装置进行实验。
(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶,过滤,洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有________。 (2)若对调B和C装置的位置,________(填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。 实验二 氯酸钾与碘化钾反应的研究 (3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行):
①系列a实验的实验目的是________________。 ②设计1号试管实验的作用是________________。 ③若2号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,则此反应的离子方程式为___________________________。 实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量 (4)该小组设计的实验方案为使用下图装置,加热15.0 mL饱和氯水试样,测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是__________________________。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)
(5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节):______________________________________________________________________。 资料:ⅰ.次氯酸会破坏酸碱指示剂; ⅱ.次氯酸或氯气可被SO2、H2O2和FeCl2等物质还原成Cl-。
某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是
A. I图中:如果MnO2过量,浓盐酸就可全部被消耗 B. II图中:量筒中发生了加成反应 C. III图中:生成蓝色的烟 D. IV图中:湿润的有色布条能褪色将硫酸溶液滴入烧杯中,至溶液显酸性,结果有Cl2生成
通过测定混合气中
A.干燥管b中装入碱石灰 B.测定气体总体积必须关闭 C.测定总体积后,关闭 D.Q气球中产生的气体主要成份
在一定条件下,向Al2O3和过量C粉的混合物中通入氯气,可制得易水解的AlCl3,实验装置如图所示。下列说法不正确的是
A. c中盛装的是浓硫酸 B. 实验时应先点燃d处酒精灯,再点燃a处酒精灯 C. 此反应中的尾气,除氯气外都可直接排放到大气中 D. 该装置不完善,其中应改进的一项是在d、e之间添加一个干燥装置
通过测定混合气中
A.干燥管b中装入碱石灰 B.Q气球中产生的气体主要成份 C.测定气体总体积必须关闭 D.读完气体总体积后,关闭
已知氨气可与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用下图中的装置(省略夹持装置及加热装置)可以实现该反应。实验时C中粉末逐渐变为红色,D中出现无色液体。下列有关说法正确的是 ( )
A.试管A中加入的试剂为NH4Cl固体 B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2 : 3 C.装置B中加入的物质可以是碱石灰或无水氯化钙 D.装置D中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝
用如图装置制取并收集气体,对应的装置和试剂均正确的是( )
A. A B. B C. C D. D
在一定条件下,向
A.c中盛装的是浓硫酸 B.实验结束时,应先熄灭d处酒精灯,待装置冷却后再熄灭a处酒精灯 C.此反应中的尾气除氯气外都可直接排放到大气中 D.该装置不完善,其中应改进的一项是在d、e之间添加一个干燥装置
还原铁粉主冶惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组用氢气和碳酸亚铁反应制取还原铁粉并检验其他产物,实验装置如图
A. B.装置 C.加热Y装置前,应先让蒸馏烧瓶中反应一段时间,排出装置中的空气 D.装置X可直接用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
实验室中某些气体的制取、收集、尾气处理
A.A B.B C.C D.D
实验室制备NaI的装置如图所示,基本步骤为:
A.A中装置可随开随用、随关随停,制备气体原理为: B.制备NaI涉及以下两个反应: C.装置B中的恒压分液漏斗可以平衡分液漏斗和三口烧瓶内压强,便于液体顺利流下 D.步骤
下列图中的实验方案,能达到实验目的是( ) A. B. C. D.
氧化铅( PbO)是黄色固体。实验室用草酸在浓硫酸作用下分解制备CO,其原理为H2C2O4
A.装置②③⑤⑥中的试剂依次为氢氧化钠溶液、碱石灰、银氨溶液、澄清石灰水 B.实验时,先点燃①处酒精灯,等装置⑥中有明显现象且有连续气泡后再点燃④处酒精灯 C.实验完毕时,先熄灭①处酒精灯,再熄灭④处酒精灯 D.尾气处理装置可选用盛NaOH 溶液的洗气瓶
某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO),下列说法不正确的是
已知:①浓硝酸可氧化NO;②NaOH溶液能吸收NO2,不吸收NO。 A. 装置的连接顺序为a B. 装置E中发生的化学方程式为2NO+2Fe C. 装置D的作用是吸收挥发出来的硝酸和产生NO2 D. 装置B的作用是干燥,防止水蒸气进入E中干扰反应
用下图装置制取、提纯、并收集下表中的四种气体
A.A B.B C.C D.D
用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法错误的是( )
A.若品红溶液①褪色,则说明产物中含有SO2 B.若溴水褪色,则说明SO2具有还原性 C.若烧瓶中出现淡黄色浑浊和无色气泡,则说明Na2S2O3只作氧化剂 D.若品红溶液②不褪色,Na2SiO3溶液出现白色浑浊,则说明亚硫酸比碳酸酸性强
利用Cu和浓硫酸制备SO2的反应涉及的装置,下列说法正确的是
A. 用装置①制备SO2 B. 用装置②检验和收集SO2 C. 用装置③稀释反应后溶液 D. 用装置④测定反应后溶液中c(H+)
实验室利用反应
A. B. C. D.分离
a、b、c表示相应仪器中加入的试剂,可用如图装置制取、净化、收集的气体是
A. A B. B C. C D. D
实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是
A. A B. B C. C D. D
用如图装置制取并收集气体,对应的装置和试剂均正确的是( )
A. A B. B C. C D. D
用下列实验装置进行实验,能达到实验目的是 A. C.
Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。制取Cl2O的装置如图所示。
已知:Cl2O的熔点为-116 ℃,沸点为3.8 ℃,Cl2O在空气中的百分含量达到25%以上易爆炸;Cl2的沸点为-34.6 ℃;HgO+2Cl2==HgCl2+Cl2O。下列说法中不正确的是 A.装置②③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸 B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释,减小爆炸危险 C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O D.装置④与⑤之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸
与化学平衡类似,电离平衡的平衡常数,叫做电离常数(用k表示).下表是25℃下几种常见弱酸的电离平衡常数:
回答下列问题: (1)CH3COOH、HClO、H2CO3、HCO3-、H2SO3、HSO3-都可看作是酸,其中酸性最强的是_________,最弱的是________________。 (2)向Na2CO3溶液中通入足量的氯气,发生的离子方程式为______________________,向NaClO溶液中通入少量的二氧化硫,发生的离子方程式为____________________________________。 (3)求25℃时,1.2mol/L 的NaClO溶液pH=____________(己知:lg2=0.3),0.10mol/L的CH3COOH溶液中的c(H+)=______________mol/L。
常温下,H2SO3的电离常数Ka1=1.2×10-2,Ka2=6.3×10-3,H2CO3的电离常数Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11。某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3:将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和,立即用酸度计测两溶液的pH若前者的pH小于后者,则H2SO3酸性强于H2CO3。该实验设计不正确,错误在于____________。 请设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3(简要说明实验步骤、现象和结论)。_____。仪器自选。 供选的试剂:CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO4溶液、品红溶液、pH试纸。
(1)物质的量浓度相同的下列物质的溶液①NH4Cl ②NH4HSO4③CH3COONH4,c(NH4+)由小到大的顺序是_______________(填序号)。 (2)同浓度的下列溶液:①CH3COONH4②NH4Cl ③Na2CO3④NaHCO3,其中pH由大到小的顺序 是_________________。 (3)物质的量浓度相同的 ①盐酸、②硫酸溶液、 ③醋酸(CH3COOH)溶液各100 mL分别与足量的Zn反应,在相同的条件下,产生H2的体积分别为V1、V2、V3,它们由大到小的顺序是____________。 (4)CH3COONa溶液呈_____性(填“酸”、“碱”或“中”),其原因是______(用离子方程式表示)。 (5)常温时,若10体积pH1=a的盐酸溶液与1体积pH2=b的氢氧化钠溶液混合后溶液呈中性,则混合前该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是_________________。
CO2是廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。 (1)CO2与CH4经催化重整反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H=+120kJ·mol-1可以制得合成气。 已知上述反应中相关物质所含化学键键能数据如下:
①x=___。 ②分别在恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,体积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体,起始体积均为VL。相同温度下两容器中反应达平衡后吸收热量较多的是___ (填“A”或“B”)。保持A容器的体积和B容器压强不变,写出一种能使A、B两容器中各物质的体积分数相同的方法:___。 ③某温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行反应,达到平衡时CO2的体积分数为 (2)CO2可以被NaOH捕获。所得溶液中含碳微粒的分布百分数随pH的变化如图所示。H2CO3的二级电离平衡常数Ka2=___。pH=5.4时,φ(A):φ(B)=___。
硼酸(H3BO3)是有重要用途的一元弱酸。请回答下列问题: (1)单质硼溶于热的浓硝酸可以生成硼酸,该反应的化学方程式为___________。 (2)利用铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)制硼酸,已知天然的Fe3O4不溶于酸。生产硼酸的工艺流程如下:
①“浸渣”主要成分的化学式为_____________。 ②“净化除杂”:滤液保持一定温度,需先加H2O2溶液,然后再调节溶液的pH=5.6。温度不宜过高的原因是___________。调节溶液的pH=5.6的主要目的是___________。 [已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39], Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33, [已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.7×10-6], Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,
(3)硼酸也可以通过电解方法制备。工作原理如图所示。 ①写出阳极的电极反应式___________________。 ②a膜或b膜为阳离子交换膜的是________;阴极室溶液的浓度________(填“变大”、“不变”、“变小”)。 (4)写出一定条件下硼酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_________________________。
偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂,二者发生如下化学反应: (Ⅰ)(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) (Ⅱ)N2O4(g)⇌2NO2(g) (1)反应(Ⅰ)中氧化剂是___。 (2)当温度升高时,气体颜色变深,则反应(Ⅱ)为___(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)若在相同温度下,上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行,平衡常数___(填“增大”“不变”或“减小”),反应3s后NO2的物质的量为0.6mol,则0~3s内的平均反应速率v(N2O4)=_______mol⋅L-1⋅s-1。 (4)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃时,将amolNH4NO3溶于水,溶液显酸性,原因是___(用离子方程式表示)。 (5)向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将___(填“正向”“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度为___mol·L-1。(NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5mol·L-1。
|