【題目】氨主要用于生產(chǎn)化肥和硝酸。“十三五”期間,預(yù)計(jì)我國合成氨產(chǎn)量將保持穩(wěn)中略增。
(1)目前工業(yè)上用氮?dú)夂蜌錃夂铣砂钡纳a(chǎn)條件為________________________。
(2)如圖是不同溫度和不同壓強(qiáng)下,反應(yīng)達(dá)到平衡后,混合物中NH3含量(體積%)的變化情況。已知初始時(shí)n(N2):n(H2)=1:3。判斷p1、p2的大小關(guān)系,并簡述理由。 _____________________
(3)實(shí)驗(yàn)室在2L密閉容器中加入1mol氮?dú)夂?/span>3mol氫氣模擬工業(yè)合成氨。若反應(yīng)2min,氣體的總物質(zhì)的量減少了0.8mol,則2min內(nèi)氨氣的生成速率為____________。
(4)常見氮肥有氨水、氯化銨、硫酸銨、尿素等。常溫下,c(NH4+)相等的氨水、氯化銨、硫酸銨三種溶液,氨水、氯化銨、硫酸銨的濃度從大到小的關(guān)系為__________________。
(5)草木灰主要含有碳酸鉀,解釋草木灰不宜與銨態(tài)氮肥混合使用的原因__________。
【答案】催化劑:鐵觸媒,溫度:400℃~500℃,壓強(qiáng):30MPa~50MPa p2>p1,在合成氨的反應(yīng)中,其他條件不變,壓強(qiáng)越大NH3的含量越高 0.2mol/(L·min) 氨水>氯化銨>硫酸銨 銨根離子和碳酸根離子相互促進(jìn)水解,會(huì)降低N元素的利用率,因此兩者不能混合使用。
【解析】
(1)合成氨為氣體體積縮小的放熱反應(yīng),需要在高溫、高壓、催化劑條件下進(jìn)行;
(2)根據(jù)圖象可知,壓強(qiáng)相同時(shí),升高溫度后氨氣的含量減小,據(jù)此判斷合成氨的反應(yīng)熱;溫度相同時(shí),壓強(qiáng)越大平衡向著正向移動(dòng),氨氣的含量越大,據(jù)此判斷壓強(qiáng)大。
(3)用差量方法計(jì)算反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣的物質(zhì)的量,然后根據(jù)速率定義式計(jì)算v(NH3);
(4)氨水中是一水合氨為弱堿,其電離程度較小,其它兩種物質(zhì)都是銨鹽,銨根離子的水解程度較小,則三種溶液濃度相同時(shí),氨水中銨根離子濃度最小,據(jù)此可判斷c(NH4+)相同時(shí)三種溶液的濃度大小。
(5)草木灰的水溶液呈堿性,而硝酸銨能夠和堿性物質(zhì)反應(yīng)生成氣體,所以不能混合使用.
(1)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(g),該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),由于N2分子中N≡N三鍵的鍵能很大,所以反應(yīng)要在高溫下進(jìn)行,但溫度太高,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),對氨的合成不利,鑒于在400℃~500℃時(shí)催化劑鐵觸媒的催化活性最大,所以一般采用溫度:400℃~500℃,用鐵觸媒作催化劑,最增大壓強(qiáng)既可以提高反應(yīng)速率,同時(shí)又可以提高氨氣的平衡含量,一般采用較高的壓強(qiáng),考慮到產(chǎn)生動(dòng)力需消耗較高的能量,同時(shí)對設(shè)備采用提出的較高的要求,一般是采用壓強(qiáng):30MPa~50MPa;
(2)合成氨為氣體體積縮小的反應(yīng),壓強(qiáng)越大氨氣的含量越高,根據(jù)圖象可知,溫度相同時(shí)p2條件下氨氣的含量較高,則pl、p2壓強(qiáng)的大小關(guān)系為p2>pl;
(3)根據(jù)方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g)可知:每反應(yīng)消耗4體積的氣體,會(huì)產(chǎn)生2體積的NH3,由反應(yīng)前到反應(yīng)后,氣體體積減小2體積,根據(jù)n=可知?dú)怏w的體積比等于氣體的物質(zhì)的量的比,所以在2L密閉容器中加入1mol氮?dú)夂?/span>3mol氫氣模擬工業(yè)合成氨。若反應(yīng)2min,氣體的總物質(zhì)的量減少了0.8mol,則反應(yīng)產(chǎn)生NH3的物質(zhì)的量是0.8mol,則2min內(nèi)氨氣的生成速率v(NH3)==0.2 mol/(L·min)。
(4)氨水中的一水合氨是弱電解質(zhì),其電離程度較小;NH4Cl、(NH4)2SO4都是銨鹽,銨根離子的水解程度較小,根據(jù)鹽中含有的NH4+的數(shù)目關(guān)系,則四種溶液濃度相同時(shí),氨水中 c(NH4+)最小,(NH4)2SO4的最大,則c(NH4+)相等的氨水、氯化銨、硫酸銨三種溶液,氨水、氯化銨、硫酸銨的濃度從大到小的關(guān)系為氨水>氯化銨>硫酸銨;
(5)草木灰主要含有碳酸鉀,該鹽是強(qiáng)堿弱酸鹽,CO32-水解,使溶液顯堿性;銨態(tài)氮肥屬于強(qiáng)酸弱堿鹽,NH4+水解產(chǎn)生NH3·H2O,使溶液顯酸性,若將兩種鹽溶液混合,由于碳酸根和銨根在一定條件發(fā)生雙水解,生成二氧化碳和氨氣,降低氮的含量,使肥效降低,所以草木灰不宜與銨態(tài)氮肥混合使用。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )
A.7.8 g 的Na2S和Na2O2的混合物中含有陰、陽離子總數(shù)為0.3NA
B.常溫常壓下,22.4 LCO2 中含有NA個(gè)CO2 分子
C.1.0 L 1.0mol·L-1的 NaClO水溶液中含有的氧原子數(shù)為NA
D.常溫常壓下,18 g 羥基(-17OH)中所含的中子數(shù)為8NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)用鄰苯二甲酸氫鉀溶液來滴定NaOH溶液有下列操作:
①向溶液中加入1~2滴指示劑
②取20.00 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液放入錐形瓶中
③用NaOH溶液滴定至終點(diǎn)(終點(diǎn)時(shí)溶液的pH約為9.1)
④重復(fù)以上操作
⑤用天平精確稱取一定量的鄰苯二甲酸氫鉀固體配成250 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液(測得pH約為4.2)
⑥根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算NaOH的物質(zhì)的量濃度
(1)以上各步中,正確的(填序號(hào))操作順序是________,上述②中使用的儀器除錐形瓶外,還需要使用的儀器是________,選用指示劑是________。
(2)滴定,并記錄NaOH的終讀數(shù).重復(fù)滴定幾次,數(shù)據(jù)記錄如下表:
某同學(xué)在處理數(shù)據(jù)過程中計(jì)算得到平均消耗NaOH溶液的體積為V(NaOH)=(19.98+20.00+20.80+20.02)/4mL=20.20mL,他的計(jì)算合理嗎?理由是__________。
(3)步驟②中在觀察滴定管的起始讀數(shù)時(shí),要使滴定管的尖嘴部分充滿溶液,如果滴定管內(nèi)部有氣泡,趕走氣泡的操作__________;滴定前用蒸餾水洗凈堿式滴定管,然后加NaOH溶液進(jìn)行滴定,此操作對實(shí)驗(yàn)結(jié)果________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
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【題目】中國科學(xué)家研究出對環(huán)境污染小、便于鋁回收的海水電池,其工作原理示意圖如下:
下列說法正確的是( )
A.電極Ⅰ為陰極,其反應(yīng)為:O2+4H++4e-=2H2O
B.聚丙烯半透膜允許陽離子從右往左通過
C.如果電極II為活性鎂鋁合金,則負(fù)極區(qū)會(huì)逸出大量氣體
D.當(dāng)負(fù)極質(zhì)量減少5.4g時(shí),正極消耗3.36L氣體
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【題目】實(shí)驗(yàn)室用燃燒法測定某種氨基酸(CxHyOzNm)的分子組成。取Wg該種氨基酸放在純氧中充分燃燒,生成二氧化碳、水和氮?dú)。按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),首先通入一段時(shí)間的氧氣,其理由是__________________。
(2)以上裝置中需要加熱的儀器有_______ (填寫字母),操作時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃_____處的酒精燈。
(3)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________。
(4)D裝置的作用是____________________________。
(5)讀取氮?dú)獾捏w積時(shí),應(yīng)注意①_________________;②_________________。
(6)實(shí)驗(yàn)中測得氮?dú)獾捏w積為VmL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),為確定此氨基酸的分子式,還需要的有關(guān)數(shù)據(jù)有____________________。
A.生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量
B.生成水的質(zhì)量
C.通人氧氣的體積
D.氨基酸的相對分子質(zhì)量
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【題目】氯化亞銅(CuCl)是一種重要的化工產(chǎn)品。它不溶于H2SO4、HNO3 和醇,微溶于水,可溶于濃鹽酸和氨水,在潮濕空氣中易水解氧化成綠色的堿式氯化銅[Cu2(OH)4-nCln],n隨著環(huán)境酸度的改變而改變。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料,采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過程如圖:
(1)還原過程中主要反應(yīng)的離子方程式為_______。
(2)實(shí)驗(yàn)室為了加快過濾速度,往往采用抽濾的操作(如圖)。儀器A的名稱__________,有關(guān)抽濾,下列說法正確的是__________
A.抽濾完畢,應(yīng)先拆下連接抽氣泵和吸濾瓶的橡膠管,再關(guān)閉水龍頭,最后將濾液從吸濾瓶上口倒出
B.在布氏漏斗中放入濾紙后,直接用傾析法轉(zhuǎn)移溶液和沉淀,再打開水龍頭抽濾
C.在抽濾裝置中洗滌晶體時(shí),為減少晶體溶解損失,應(yīng)使洗滌劑快速通過濾紙
D.減壓過濾不宜用于過濾膠狀或顆粒太小的沉淀
(3)操作1為馬上再洗滌,然后在真空干燥機(jī)內(nèi)于70℃干燥2h,冷卻、密封包裝。其中最合理的洗滌試劑__________
A. 濃鹽酸 B. 濃氨水 C. 無水乙醇 D. 水+乙醇
真空干燥的原因是___________。
(4)隨著pH減小,Cu2(OH)4-nCln中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)__________
A. 增大 B. 不變 C. 減小 D. 不能確定
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【題目】下列說法正確的是
A.紫外光譜儀、核磁共振儀、質(zhì)譜儀都可用于有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的分析
B.高聚物()屬于可降解材料,工業(yè)上是由單體經(jīng)過縮聚反應(yīng)合成
C.通過煤的液化可獲得煤焦油、焦炭、粗氨水等物質(zhì)
D.石油裂解的目的是為了提高輕質(zhì)油的質(zhì)量和產(chǎn)量
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【題目】向恒溫恒容密閉容器中充入1 mol X 和1 mol Y,發(fā)生反應(yīng) X(g)+2Y(g)Z(g)+W(s),下列選項(xiàng)不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是
A.v正(X)=2v逆(Y)B.氣體平均密度不再發(fā)生變化
C.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化D.X的濃度不再發(fā)生變化
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【題目】天津危險(xiǎn)品倉庫起火引發(fā)爆炸,產(chǎn)生的CN-污染可用右圖所示裝置除去含CN-廢水中的CN-,控制溶液pH為9~10并加入食鹽,陽極產(chǎn)生的ClO-將CN-氧化為兩種無污染的氣體,下列說法不正確的是
A.用石墨作陽極,鐵作陰極
B.陽極的電極反應(yīng)式為:Cl- + 2OH--2e-= ClO- + H2O
C.陰極的電極反應(yīng)式為:2H2O + 2e- = H2↑ + 2OH-
D.除去CN-的反應(yīng):2CN-+ 5ClO- + 2H+ = N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl-+ H2O
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