【題目】如圖所示是工業(yè)生產(chǎn)硝酸銨的流程。
(1)寫(xiě)出N2和H2通過(guò)紅熱的鐵紗網(wǎng)生成氨氣的反應(yīng)方程式:_____。
(2)在一定溫度和壓強(qiáng)下,將H2和N2按3:1(體積比)在密閉容器中混合,當(dāng)該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得平衡混合氣中NH3的氣體體積分?jǐn)?shù)為,此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為_____。
(3)設(shè)備B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。
(4)利用以上流程,若N2與H2合成氨時(shí),H2的轉(zhuǎn)化率如上題所求,氨氣催化氧化制硝酸時(shí)損失20%,其他環(huán)節(jié)損失忽略不計(jì),則9噸H2最多可制取_____噸硝酸銨。
(5)某課外小組運(yùn)用原電池原理合成氨,其裝置結(jié)構(gòu)如圖所示:
該裝置的負(fù)極為_____(填a或b),試寫(xiě)出a極的電極反應(yīng)式_______。
【答案】N2+3H22NH3 60% 4NH3+5O24NO+6H2O 64 b N2+6H++6e-=2NH3
【解析】
從流程圖可知,N2和H2在紅熱鐵砂網(wǎng)的催化作用下合成氨氣,氨氣和空氣中的O2在鉑銠合金網(wǎng)的催化作用下發(fā)生催化氧化生成NO和H2O,將NO和空氣、水混合,NO和O2和水反應(yīng)生成HNO3,然后NH3和HNO3反應(yīng)生成NH4NO3,
(2) 在一定溫度和壓強(qiáng)下,氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比,假設(shè)通入N2的物質(zhì)的量為1mol,設(shè)H2的轉(zhuǎn)化率為x,列出三段式,可算出H2的轉(zhuǎn)化率;
(4)由H2的質(zhì)量算出轉(zhuǎn)成氨氣的質(zhì)量,氨氣催化氧化制硝酸來(lái)計(jì)算硝酸質(zhì)量,再依據(jù)氨與硝酸按1:1生成硝酸銨,列等式算得硝酸銨的質(zhì)量;
(5)原電池中負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)。
(1)N2和H2在紅熱鐵砂網(wǎng)的催化作用下合成氨氣,化學(xué)方程式為:N2+3H22NH3,故答案為:N2+3H22NH3;
(2)在一定溫度和壓強(qiáng)下,氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比,則H2和N2的物質(zhì)的量之比為3:1,假設(shè)通入N2的物質(zhì)的量為1mol,設(shè)H2的轉(zhuǎn)化率為x,列出三段式: ,,解得x=0.6,則H2的轉(zhuǎn)化率為60%,故答案為:60%;
(3)B裝置中在Pt-Rh合金網(wǎng)的催化作用下,氨氣和氧氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成NO和H2O,化學(xué)方程式為:4NH3+5O24NO+6H2O,故答案為:4NH3+5O24NO+6H2O;
(4)N2+3H22NH3,H2的轉(zhuǎn)化率為60%,,9tH2最多可制取氨氣的質(zhì)量為,設(shè)被氧化的氨氣為xt,氨氣催化氧化制硝酸時(shí)損失20%,則生成的硝酸為,氨與硝酸按1:1生成硝酸銨,則有,解得x=17,所以硝酸銨的質(zhì)量為,故答案為64;
(5)電池工作時(shí),電池b處CO失電子被氧化為生成CO2,故負(fù)極為b;a極N2得電子被還原生成NH3,電極反應(yīng)式為:N2+6H++6e-=2NH3,故答案為:b;N2+6H++6e-=2NH3。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲、乙、丙、丁分別是甲烷、乙烯、丙烯(CH3—CH===CH2)、苯中的一種。
①甲、乙能使溴水褪色,甲分子中所有原子共平面,但乙分子不是所有原子共平面。
②丙既不能使Br2的CCl4溶液褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色。
③丁既不能使Br2的CCl4溶液褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色,但在一定條件下可與液溴發(fā)生取代反應(yīng)。一定條件下,1 mol丁可以和3 mol H2完全加成。
請(qǐng)根據(jù)以上敘述完成下列填空:
(1)甲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________,官能團(tuán)的名稱是________,丙是________形結(jié)構(gòu)。
(2)甲與溴水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________。反應(yīng)類(lèi)型:________甲發(fā)生的聚合反應(yīng)方程式:_________________________
(3)丁與濃硝酸的反應(yīng)方程式:_________________________。 反應(yīng)類(lèi)型 :______
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述中正確的是
A.工業(yè)制硫酸的反應(yīng)中,若通入128 g SO2,生成SO3的分子數(shù)目為2NA
B.2 mol Na2S分子中含有S原子的數(shù)目為2NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,6.72 L NH3溶于水后,溶液中NH3·H2O和數(shù)目之和為0.3NA
D.Zn與濃硫酸充分反應(yīng)后,收集到氣體0.5 mol,電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予鋰離子電池的發(fā)明者,LiFePO4是鋰離子電池的正極材料。用含鋰廢渣(主要金屬元素的含量:Li 8.50%、Ni 6.55%、Mg 13.24%)制備Li2C2O4,并用其制備LiFePO4部分工藝流程如圖(該流程可能造成水體砷污染):
已知:濾液1、濾液2中部分離子的濃度(g·L-1):
Li+ | Ni2+ | Mg2+ | |
濾液1 | 22.72 | 20.68 | 60.18 |
濾液2 | 21.94 | 7.7×10-3 | 0.78×10-3 |
I.制備Li2C2O4
(1)濾渣2的主要成分有__(填化學(xué)式)。
(2)Na2C2O4溶液中各離子的濃度由大到小順序?yàn)?/span>__。
(3)寫(xiě)出加入Na2C2O4溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:__。
Ⅱ.制備LiFePO4
(4)將電池極Li2C2O4和FePO4置于高溫下反應(yīng)生成LiFePO4和一種溫室氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。
(5)LiFePO4需要在高溫下成型后才能作為電極,高溫成型時(shí)要加入少量石墨,則石墨的作用是__(任寫(xiě)一點(diǎn))。
(6)我國(guó)科學(xué)家研究零價(jià)鐵活化過(guò)硫酸鈉(Na2S2O8)去除廢水中的As(Ⅴ),其機(jī)制模型如圖,其中零價(jià)鐵與過(guò)硫酸鈉反應(yīng)的離子方程式是__。在該模型中得到的鐵砷共沉淀物經(jīng)灼燒(無(wú)元素化合價(jià)變化)后得到一種磁性化合物,化學(xué)式為Fe7As2O14,該物質(zhì)中二價(jià)鐵與三價(jià)鐵的個(gè)數(shù)比為__。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某無(wú)色溶液中可能含有H+、、K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Cl-、、、中的幾種離子,且?guī)追N陰離子濃度相同(不考慮水的電離)。取三份該溶液于三支試管中,每份10 mL,進(jìn)行如下操作:
①向試管1中滴加足量的BaCl2溶液,過(guò)濾后得到沉淀0.03 mol,向?yàn)V液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成。
②向試管2中滴加一定濃度的NaOH溶液,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量與NaOH溶液體積關(guān)系如圖所示。
③向試管3中加入足量銅粉,銅粉溶解并產(chǎn)生無(wú)色氣體,該氣體在試管口處變?yōu)榧t棕色。
則下列說(shuō)法中正確的是
A.該溶液中一定存在H+、K+、Mg2+、Al3+、Cl-、、
B.該溶液中c(K+)一定為2 mol/L
C.試管2中滴加的NaOH溶液濃度一定為1 mol/L
D.試管3中溶解的銅粉質(zhì)量一定為0.72 g
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有一種化合物結(jié)構(gòu)如圖所示,其中W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,X、Y是同周期元素,Z的含氧酸均具有氧化性,該化合物相對(duì)分子質(zhì)量小于125。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.WZ沸點(diǎn)高于W2Y的沸點(diǎn)
B.X的含氧酸一定為二元弱酸
C.原子半徑大小:Z>Y>X>W
D.X與Z組成的化合物中可能含有非極性鍵
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】X、Y、Z、W 四種物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示 ,下列轉(zhuǎn)化不能一步實(shí)現(xiàn)的是( )
序號(hào) | X | Y | Z | W | 轉(zhuǎn)化關(guān)系 |
A | FeCl3 | FeCl2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | |
B | Na | NaOH | Na2CO3 | NaCl | |
C | Cl2 | Ca(ClO)2 | HClO | HCl | |
D | H2S | S | SO3 | H2SO4 |
A.AB.BC.CD.D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鐵與水蒸氣反應(yīng),通常有以下兩種裝置,請(qǐng)思考以下問(wèn)題:
(1)方法一中,裝置A的作用________________________。方法二中,裝濕棉花的作用_______________________________________。
(2)實(shí)驗(yàn)完畢后,取出裝置一的少量固體,溶于足量稀鹽酸,再滴加KSCN溶液,溶液顏色無(wú)明顯變化,試解釋原因:__________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在恒溫恒容容器中發(fā)生N2O4(g)2NO2(g),若反應(yīng)物的濃度由0.1molL﹣1降到0.06molL﹣1需20s,那么由0.06molL﹣1降到0.036molL﹣1,所需反應(yīng)時(shí)間為( 。
A. 10 sB. 12 sC. 大于12 sD. 小于12 s
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