【題目】合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項重大突破,其反應(yīng)原理為:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1一種工業(yè)合成氨的簡易流程圖如下:
(1)天然氣中的H2S雜質(zhì)常用氨水吸收,產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質(zhì)硫并使吸收液再生,寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________________。
(2)步驟Ⅱ中制氫氣原理如下:
①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ·mol-1
對于反應(yīng)①,一定可以提高平衡體系中H2百分含量,又能加快反應(yīng)速率的措施是________。
a.升高溫度 b.增大水蒸氣濃度 c.加入催化劑 d.降低壓強
利用反應(yīng)②,將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,可提高H2產(chǎn)量。若1 mol CO和H2的混合氣體(CO的體積分?jǐn)?shù)為20%)與H2O反應(yīng),得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合氣體,則CO轉(zhuǎn)化率為__________________。
(3)如圖表示500 ℃、60.0 MPa條件下,原料氣投料比與平衡時NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點數(shù)據(jù)計算N2的平衡體積分?jǐn)?shù):________________。
【答案】2NH4HS+O22NH3·H2O+2S↓ a 90% 14.5%
【解析】
(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,進(jìn)行方程式的配平,NH4HS中-2價的S元素被氧氣氧化成S單質(zhì),NH4+最終以NH3·H2O形式存在;
(2)根據(jù)反應(yīng)CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4 kJ·mol-1可知,該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),若提高平衡體系中H2百分含量,需使平衡向正反應(yīng)方向移動,又能加快反應(yīng)速率,不能降低壓強或減少反應(yīng)物的濃度,綜合影響化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的各因素分析作答;設(shè)CO的轉(zhuǎn)化量為x,列出反應(yīng)的“三段式”得出其轉(zhuǎn)化率;
(3)根據(jù)圖1可知H2與N2的投料比為3,平衡時NH3體積分?jǐn)?shù)為42%,設(shè)H2物質(zhì)的量為3a mol,N2物質(zhì)的量為a mol,N2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x,列出反應(yīng)的“三段式”得出N2的平衡物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),因相同條件下,氣體的體積之比等于氣體的物質(zhì)的量之比,得出結(jié)論。
(1)通入空氣后,O2把NH4HS 氧化為S,可得化學(xué)方程式:2NH4HS+O22NH3·H2O+2S↓,
故答案為:2NH4HS+O22NH3·H2O+2S↓;
(2)a. 反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快,同時平衡向右移動,使H2的百分含量增大,符合題意,故a正確;
b. 增大水蒸氣濃度,平衡雖向右移動,但H2的百分含量會減小,故b錯誤;
c. 加入催化劑,能加快反應(yīng)速率,但平衡不移動,則H2的百分含量不變,故c錯誤;
d. 降低壓強,平衡雖向右移動,但反應(yīng)速率減小,故d錯誤;
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
初始量(mol) 0.2 0 0.8
轉(zhuǎn)化量(mol) x x x
剩余量(mol) 0.2-x x 0.8+x
(0.2-x)+x+(0.8+x)=1.18 mol,則x = 0.18 mol,可得CO轉(zhuǎn)化率 = ×100% = 90%;
(3)根據(jù)圖1可知H2與N2的投料比為3,平衡時NH3體積分?jǐn)?shù)為42%,設(shè)H2物質(zhì)的量為3a mol,N2物質(zhì)的量為a mol,N2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x,則
N2 + 3H2 2NH3
初始量(mol) a 3a 0
轉(zhuǎn)化量(mol) x 3x 2x
剩余量(mol)a-x 3a-3x 2x
則÷×100% = 42%,解得x = 0.592 a,則N2的平衡體積分?jǐn)?shù) =×100% = 14.5%。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鐵、碳等元素的單質(zhì)及其化合物在化工醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用;卮鹣铝袉栴}:
(1)Fe(H2NCONH2)6](NO3)3的名稱是三硝酸六尿素合鐵(Ⅲ),是一種重要的配合物。該化合物中Fe3+的核外電子排布式為___,所含非金屬元素的電負(fù)性由大到小的順序為___。碳原子為____雜化,NO3-的空間構(gòu)型為____。
(2)目前發(fā)現(xiàn)的鋁原子簇Al13的性質(zhì)與鹵素相似,則原子簇Al13屬于____晶體。Na[Al(OH)4]存在的化學(xué)鍵有 ___(填字母)。
A 離子鍵 B 極性鍵 C 非極性鍵 D 配位鍵 E 氫鍵 F 金屬鍵
(3)已知:
反應(yīng)后,當(dāng)σ鍵增加了1 mol時,π鍵___(填“增加”或“減少”)了____個。
(4)多原子分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p軌道,則p電子可在多個原子間運動,形成“離域π鍵”,如SO2分子中存在“離域π鍵”,可表示成π34,則(咪唑)中的“離域兀鍵”可表示為_______
(5)奧氏體是碳溶解在r-Fe中形成的一種間隙固溶體,晶胞為面心立方結(jié)構(gòu),如圖所示。若晶體密度為d g·cm-3,則晶胞中最近的兩個碳原子之間的距離為_____ pm(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,寫出簡化后的計算式即可)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于價電子排布式為3s23p4的粒子的描述正確的是( )
A. 它的原子核外有三種形狀不同的電子云
B. 它的原子核外電子共有16種不同的運動狀態(tài)
C. 它可與H2反應(yīng)生成常溫時的液態(tài)化合物
D. 該原子的軌道表示式為
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列結(jié)構(gòu)圖中,●代表前二周期元素的原子實(原子實是原子除去最外層電子后剩余的部分),小黑點代表未用于形成共價鍵的最外層電子,短線代表價鍵。示例:(圖中F2)根據(jù)各圖表示的結(jié)構(gòu)特點,下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 上述結(jié)構(gòu)圖中共出現(xiàn)6種元素 B. 甲、乙、丙為非極性分子,丁為極性分子
C. 甲與丁可以發(fā)生化合反應(yīng)生成離子化合物 D. 向CaCl2溶液中通入丙有白色沉淀產(chǎn)生
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短同期主族元素原子序數(shù)依次增大。由這些元素組成的化合物甲、乙、丙、丁的水溶液如表,丙、丁為二元化合物。甲溶液逐滴滴入丙溶液中,先產(chǎn)生白色沉淀,后沉淀消失;乙的水溶液可除油污。下列說法一定正確的是
水溶液 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
13 | 11 | 5 | 1 |
A. 原子半徑:B. 配制丙溶液時需加入丁溶液
C. 乙溶液去油污時只涉及到鹽類的水解D. 海水提鎂的過程中一定用到化合物甲
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列敘述中正確的是( )
A. 能電離出H+的化合物除水外都是酸,分子中含有幾個氫原子它就是幾元酸
B. 無機(jī)含氧酸分子中含有幾個羥基,它就屬于幾元酸
C. 同一元素的含氧酸,該元素的化合價越高,其酸性越強,氧化性也越強
D. H3PO4和H2CO3分子中非羥基氧的個數(shù)均為1,但它們的酸性不相近,H3PO4是中強酸而H2CO3是弱酸
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一種新型的“電池的正極采用含有的水溶液,負(fù)極采用固體有機(jī)聚合物[用An, (Ali)n表示],電解質(zhì)溶液采用溶液,聚合物離子交換膜作為隔膜將液態(tài)正極和固態(tài)負(fù)極分隔開(原理示意圖如圖)。已知含的溶液呈棕黃色,下列有關(guān)判斷正確的是
A. 圖甲是原電池工作原理圖,圖乙是電池充電原理圖
B. 放電時,正極液態(tài)電解質(zhì)溶液的顏色變淺
C. 放電時,從右向左通過聚合物離子交換膜
D. 放電時,負(fù)極的電極反應(yīng)式為:
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列四種鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法是否可行?按要求回答下列問題。
(1)將兩種試樣分別溶于水配成濃度相同的溶液,分別滴入數(shù)滴酚酞是否可以鑒別____(可行,不可行),若可行請寫出實驗現(xiàn)象及結(jié)論__。
(2)將兩個固體配制成為稀溶液,滴加氯化鈣是否可以鑒別___(可行,不可行),若可行請寫出實驗現(xiàn)象及結(jié)論(用離子方程式并結(jié)合文字說明)___。
(3)2支試管中分別放入約1g 的兩種試樣并配成10毫升溶液,同時滴加等量的稀鹽酸是否可以鑒別___(可行,不可行),若可行請寫出實驗現(xiàn)象及結(jié)論___。
(4)2支試管中分別放入約1g 的兩種試樣并配成10毫升溶液,分別滴加足量的氫氧化鈣溶液是否可以鑒別___(可行,不可行),原因(用文字說明)___。
(5)取等質(zhì)量兩種固體,利用如圖裝置進(jìn)行鑒別,試管A中裝入的固體是___(填化學(xué)式),試管B中裝入的固體是___(填化學(xué)式)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法錯誤的是( )
A.從1L1mol/L的氯化鈉溶液中取出10mL,其濃度仍是1mol/L
B.制成0.5L10mol/L的鹽酸,需要氯化氫氣體112L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
C.0.5L2mol/L的氯化鋇溶液中,鋇離子和氯離子總數(shù)為3×6.02×1023
D.10g98%硫酸(密度為1.84g/cm3)與10mL18.4mol/L硫酸的濃度是不同的
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com