【題目】合成氨對人類的生存和發展有著重要意義,1909年哈伯在實驗室中首次利用氮氣與氫氣反應合成氨,實現了人工固氮。
(1)反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化學平衡常數表達式為__。
(2)請結合下列數據分析,工業上選用氮氣與氫氣反應固氮,而沒有選用氮氣和氧氣反應固氮的原因是__。
序號 | 化學反應 | K(298K)的數值 |
① | N2(g)+O2(g) | 5×10-31 |
② | N2(g)+3H2(g) | 4.1×106 |
(3)某實驗室在三個不同條件的密閉容器中,分別加入濃度均為c(N2)=0.100mol/L,c(H2)=0.300mol/L的反應物進行合成氨反應,N2的濃度隨時間的變化如圖①、②、③曲線所示。
實驗②平衡時H2的轉化率為__。
據圖所示,②、③兩裝置中各有一個條件與①不同。請指出,并說明判斷的理由。
②條件:___理由:___。
③條件:___理由:___。
【題目】氧化鋁陶瓷常用于厚膜集成電路,制備氧化鋁陶瓷的工藝流程如圖所示,回答下列問題。
(1)“氧化”步驟發生的離子方程式為:________, 使用雙氧水作氧化劑優點為:______________。
(2)“熱分解”得到的產物除了氧化鋁外,還有 NH3、N2、SO2、SO3、H2O 生成,則氧化 產物和還原產物的物質的量之比為______________。
(3)銨明礬晶體的化學式為NH4Al(SO4)2·12H2O,“熱分解”步驟中,其各溫度段內受熱“失
重計算值( 失重計算值(%))如表所示:
溫度區間(℃) | 18→190 | 190→430 | 430→505 | 505→900 |
失重計算值(%) | 39.20 | 7.80 | 13.00 | 26.00 |
通過上述數據經粗略計算可判斷,在______________溫度區間銨明礬基本上失去了全部結晶水。
(4)“結晶”步驟中常采用的操作是_____
(5)該流程中常使用過量的工業硫酸銨,利用硫酸銨水解使溶液顯酸性抑制硫酸鋁水解, 這樣做的目的是:______________。
(6)通常認為金屬離子濃度等于 1×10-5mol/L 即可認為沉淀完全,試計算常溫下“中和”步 驟中需要調節溶液 pH=______________(保留一位小數,已知:Ksp[Fe(OH)3 ]=8.0×10-38, lg5=0.7)。