(13分)氨是氮循环过程中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。(1)已知:H—H键能为436 kJ/mol,键能为945 kJ/mol,N—H键能

(13分)氨是氮循环过程中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。(1)已知:H—H键能为436 kJ/mol,键能为945 kJ/mol,N—H键能

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(13分)
氨是氮循环过程中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
(1)已知:H—H键能为436 kJ/mol,键能为945 kJ/mol,N—H键能为391 kJ/mol。写出工业合成氨反应的化学方程式           ;由键能计算说明此反应是    反应(填“吸热”或“放热”),合成氨反应(消耗1molN2 时)的△H =        
(2)恒温下,向一个2L的密闭容器中充入1 mol N2和2.6 mol H2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min
5
10
15
20
25
30
c(NH3)/(mol/L)
0.08
0.14
0.18
0.20
0.20
0.20
5min内,用N2浓度的变化表示的反应速率为     ,此条件下该反应的化学平衡常数K=     ;反应达到平衡后,保持温度、容积不变,若向平衡体系中加入0.4 mol N、 1 mol H2和0.2 mol NH3 ,化学平衡将
    方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
(3)氨是氮肥工业的重要原料。某化肥厂生产铵态氮肥(NH4)2SO4的工艺流程如下:
 
①向沉淀池中加入CaSO4悬浊液后,需先通入足量NH3,再通入CO2的原因是        。操作Ⅰ的名称是      
②煅烧炉中产生的固态副产品为    ,生产流程中能被循环利用的物质X为    
答案
(13分)
(1)N2 + 3H22NH3       放热       △H ="=" —93kJ/mol
(2)0.008mol/(L·min)    0.1     正反应
(3)①氨气在水中溶解度大,使溶液呈碱性,有利于吸收CO2,增大c(CO32-),促使CaSO4
转化为CaCO3,同时生成(NH4)2SO4             过滤
②CaO(或生石灰)       CO2(或二氧化碳)
解析

举一反三
(13分)氨是最重要的氮肥原料。在课本里学到的合成氨技术叫哈伯法,近一个世纪,合成氨需要高温高压似乎是天经地义了。然而,最近有两位希腊化学家在《科学》杂志上发表文章说,在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池(如图),氢气和氮气便可在电极上合成氨,转化率竟然高达78%。

请根据以上材料回答下列问题:
(1)写出哈伯法合成氨的化学方程式:                                      ;其反应条件中,符合平衡移动原理的反应条件是                       
(2)新法合成氨的电解池中能否用水溶液作电解质?       (填“能”、“不能”)
为什么?                                                   
(3)电解池中,阳极发生     (填得或失)电子氧化反应,变价元素化合价      (填升高或降低)
(4)新法合成氨中所用的电解质(如图中黑细点所示)能传导H+,试写出电极反应式和总反应式。阳极:                         ;阴极___________________________
总反应式:__________________________________。
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(9分)某化学实验小组,通过Li3N固体水解生成氢氧化锂和氨气的反应制氨气,并进行氨气还原氧化铜的实验探究。如下图所示,给出了本实验可供选择的装置:

请回答下列问题:
(1)按该方法制氨气时,应选用上述装置中的       (填装置代码,下同)做氨气发生装置。
(2)为检验氨气还原氧化铜反应后生成Cu、H2O、N2,氨气发生装置后应依次连接   → C →            
(3)在C装置前后连接的装置中,填充的药品按前后顺序分别为            
(4)有资料提出:CuO被还原时,当黑色固体完全变为红时,不一定完全转化为Cu,可能还含有Cu2O。已知查阅到一离子反应方程式:Cu2O+2H=Cu2++Cu+H2O。依据该信息,若证明C处的红色固体中是否含有Cu2O ,请设计实验:     
(5)实验时充分加热,至C装置质量不再减轻为止。实验完毕后,若实验测得收集的N2体积为aL(已折算为标准状况)。则若用CH4还原同样多CuO,理论上最少需要CH4的体积为(标准状况,用含字母a的代数式表示)       L。
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(8分)已知pH=2的高碘酸(H3IO5)溶液与pH=l2的NaOH溶液等体积混合,所得混合溶液呈酸性, 0.01mol/L的碘酸(HIO3)或高锰酸(HMnO4)溶液与pH=l2的NaOH溶液等体积混合,所得混合溶液均呈中性, 请回答下列问题:
(1)高碘酸是       (填写“强酸”或“弱酸”),原因是                          
(2)已知高碘酸和硫酸锰在溶液中反应生成高锰酸和碘酸及硫酸, 此反应的氧化剂是________,反应的离子方程式为                                            
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运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)发射卫星时可用肼(N2H4)作燃料,其方程式为:N2H4+O2=N2+2H2O,若将此反应设计成如图所示的原电池装置,请回答:

①负极反应式为:   ▲   
②工作一段时间后正极附近溶液的pH变化为   ▲   (填“增大”“减小”或“不变”);
③若用该电池电解以石墨为电极的100mL氯化铜溶液,一段时间后,两极均收集到2.24L气体(已换算成标准状况下的体积),则原溶液中Cu2+的物质的量浓度为   ▲   
(2)在25℃时,向浓度均为0.1mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,首先生成   ▲   沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为   ▲   。(已知25℃ Ksp[Mg (OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu (OH)2]=2.2×10-20)。
(3)在25℃时,将a mol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)= c(Cl),则溶液显   ▲   性(填“酸”“碱”或“中”),用含a的代数式表示NH3· H2O的电离常数kb=   ▲   
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过氧化氢H2O2,(氧的化合价为-1价),俗名双氧水,医疗上利用它有***菌消毒作用来清洗伤口。对于下列A~D涉及H2O2的反应,填写空白:
A.Na2O2 +2HCl= 2NaCl+H2O2B.Ag2O+ H2O2=2Ag+O2+ H2O
C.2 H2O2="2" H2O+O2D.3 H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8 H2O
(1)H2O2仅体现氧化性的反应是(填代号)                 
(2)H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是(填代号)             
(3)H2O2体现酸性的反应是(填代号)          
(4)上述反应说明H2O2、Ag2O、K2CrO4氧化性由强到弱的顺序是:            
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