題目列表(包括答案和解析)
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用最廣泛的磷肥是過磷酸鈣,其主要成分是 (填化學(xué)式);在實(shí)際使用中,其不能與草木灰混合施用的原因是(用離子方程式表示) 。目前常用的濕法磷肥生產(chǎn)工藝是用硫酸分解磷礦石(主要成分為Ca5(PO4)3F),這樣處理的主要目的是 。
該生產(chǎn)工藝的有關(guān)反應(yīng)為:
2Ca5(PO4)3F+7H2SO4=Ca3(PO4)2+4H3PO4+7CaSO4+2HF
Ca3(PO4)2+4H3PO4=3Ca(H2PO4)2
生成的氟化氫會和磷礦中帶入的二氧化硅反應(yīng)生成SiF4,若直接排放到空氣中,將嚴(yán)重污染環(huán)境。某磷肥廠改進(jìn)工藝,在吸收塔中將SiF4經(jīng)水吸收后轉(zhuǎn)化為氟硅酸(H2SiF6)溶液和硅膠(SiO2),實(shí)現(xiàn)氟的循環(huán)使用和硅膠的合理利用,以減小對環(huán)境的污染,同時(shí)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。工藝流程如下:
(1)寫出吸收塔中反應(yīng)的化學(xué)方程式____ 。
(2)該工藝流程中,設(shè)計(jì)兩個(gè)吸收塔的目的是 。
(3)氟硅酸與磷酸鈣和水反應(yīng)可生成磷酸二氫鈣,原理是:
2H2SiF6+Ca3(PO4)2+4H2O=2CaSiF6·2H20 +Ca(H2PO4)2
CaSiF6·2H2O+2H2O=CaF2·SiO2·2H2O+4HF
4HF+Ca3(PO4)2=2CaF2+Ca(H2PO4)2
若利用氟硅酸與磷酸鈣和水反應(yīng)代替硫酸與磷酸鈣反應(yīng)生產(chǎn)Ca(H2PO4)2,理論上lkg氟硅酸可替代_____kg硫酸。
(4)分離得到的硅膠中因含有H2SiF6而稱含氟硅膠,含氟硅膠中SiO2易溶于沸騰的氟化銨溶液,得到(NH4)2SiF6溶液,此反應(yīng)為可逆反應(yīng),加入氨水后,二氧化硅重新析出。寫出SiO2與氟化銨反應(yīng)的化學(xué)方程式______ __。
T/K | 303 | 313 | 323 | 353 |
NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
科學(xué)家一直致力于研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法。曾有實(shí)驗(yàn)報(bào)道:在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生反應(yīng),生成的主要產(chǎn)物為NH3。進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系,部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表(光照、N2壓力1.0×105 Pa、反應(yīng)時(shí)間3 h):
T/K | 303 | 313 | 323 | 353 |
NH3生成量/(10-6 mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
相應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
N2(g)+3H2O(l) 2NH3(g)+O2(g) ΔH=+765.2 kJ·mol-1
回答下列問題:
(1) 與目前廣泛使用的工業(yè)合成氨方法相比,該方法中固氮反應(yīng)速率慢。請?zhí)岢鰞蓷l可提高其反應(yīng)速率且增大NH3生成量的建議:
。
(2)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。設(shè)在容積為2.0 L的密閉容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(NH3的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為。計(jì)算:
①該條件下N2的平衡轉(zhuǎn)化率;
②該條件下上述反應(yīng)的平衡常數(shù)。
(要求寫出計(jì)算過程)
T/K | 303 | 313 | 323 | 353 |
NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
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