。 。 。 。 。 。 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 提升训练29 无机化学与化学反应原理综合(第30题)
1.氮是一种重要的化学元素,与氮有关的重要物质有氨、联氨、尿素、丙烯腈、己二腈等,回答下列问题: (1)已知:2NH3(g)N2(g)+3H2(g)
-1
ΔH=a kJ·mol
-1
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=b kJ·mol
-1
NH3(l)NH3(g) ΔH=c kJ·mol
-1
则反应4NH3(l)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)的ΔH= kJ·mol(用a、b、c表示)。 (2)丙烯腈()是一种重要的化工原料,工业上以氨、丙烯、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)的热化学方程式如下: C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)
C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH=-515 kJ·mol
-1
①对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP),则上述反应的KP= 。该反应能自发,其原因是 。
②若其他条件不变,在恒容、温度T1时丙烯腈的物质的量与时间关系的图像如图(a)所示。请补充完成温度为T2[化学平衡常数K(T1)>K(T2)]时丙烯腈的物质的量随时间变化的示意图。
(3)图(b)为在相同压强下,经过相同反应时间测得的丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应温度为460 ℃,则高于460 ℃时,丙烯腈的产率降低,可能的原因是:①有副反应发生,② ,③ 。
(4)恒容时,若按丙烯、氨、空气的体积比1∶1∶7.5投料,有利于提高C3H6转化为C3H3N平衡转化率的措施有 。(填字母) A.使用催化剂
B.投料比不变,增加反应物的浓度 C.降低反应温度
D.将产物液化,及时移走产物
(5)己二腈是一种重要的化工原料,是制造尼龙的中间体。工业上通过电解丙烯腈
1
()制己二腈,H3PO4-K3PO4等作为电解质溶液,控制pH在8.5~9.0范围内。写出该电解反应的总化学方程式: 。
2.研究含氮和含硫化合物的性质在工业生产和环境保护中有重要意义。 (1)制备SO3可以有如下两种途径:
-1
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-198 kJ·mol SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)
-1
ΔH=-41.8 kJ·mol
-1
若CO的燃烧热为213 kJ·mol,则1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO的能量变化示
-1
意图中E2= kJ·mol。
(2)锅炉烟道气含CO、SO2,可通过如下反应回收硫: 2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g)。某温度下在2 L恒容密闭容器中通入2 mol SO2和一定量的CO发生反应,5 min后达到平衡,生成1 mol CO2。
其他条件不变时SO2的平衡转化率随反应温度的变化如图A所示,请解释其原因:
。
②第8分钟时,保持其他条件不变,将容器体积迅速压缩至1 L,在10分钟时达到平衡,CO的物质的量变化了1 mol。请在图B中画出SO2浓度从6~11分钟的变化曲线。
-2-7
(3)已知某温度下,H2SO3的电离常数为K1≈l.5×10,K2≈1.0×10,用NaOH溶液吸收SO2,当溶液中HS
、S
离子浓度相等时,溶液的pH约为 。
(4)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)具有强还原性,废水处理时可在弱酸性条件下加入亚硫酸氢钠电解产生连二亚硫酸根,进而将废水中的HNO2还原成无害气体排放,连二亚硫酸根氧化为原料循环电解。产生连二亚硫酸根的电极反应式为 ,连二亚硫酸根与HNO2反应的离子方程式为 。 3.氯化铵、甲醇、氧化铝都是重要化合物。
-1
(1)已知:ⅠNH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g) ΔH=+163.9 kJ·mol
-1
ⅡHCl(g)+CH3OH(g)CH3Cl(g)+H2O(g) ΔH=-31.9 kJ·mol ⅢNH4Cl(s)+CH3OH(g)NH3(g)+CH3Cl(g)+H2O(g)
2
①反应Ⅲ在 条件下能自发反应(填“较高温度”“较低温度”或“任何温度”),理由是 。
②图1是反应Ⅲ使用三种不同催化剂时得到的CH3Cl产率与温度关系的变化图。 己知:催化剂用量、催化剂粒数、
的值、甲醇进料速度、反应时间等测试条件都相同。
图1中a曲线CH3Cl产率先增大后减小的原因是 。请在图2中画出其他条件都相同时,在370 ℃下使用三种不同催化剂至反应平衡时,CH3Cl的产率与时间关系的变化曲线,并用a、b、c标出对应的曲线。
(2)25 ℃时,在某浓度的NH4Cl溶液中滴加一定量的氨水至中性,此时测得溶液中c(Cl-)=0.36 mol·L-1,则混合溶液中c(NH3·H2O)= mol·L-1。(25℃时,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5)
(3)多孔Al2O3薄膜可作为催化剂载体、模板合成纳米材料等用途。现以高纯铝片作为阳极,不锈钢作为阴极,一定溶度的磷酸溶液作为电解质溶液进行电解,即可初步制取多孔Al2O3膜。请写出该制取过程的阳极电极反应式: 。 4.液氨气化后分解产生的氢气可作为燃料供给氢氧燃料电池。
-1
已知:2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH=92.4 kJ·mol
-1
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol
-1
NH3(l)NH3(g) ΔH=23.4 kJ·mol (1)4NH3(l)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)的ΔH= ,该反应的平衡常数表达式为 。 (2)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)能自发进行的条件是 (填“高温”或“低温”);恒温(T1)恒容时,催化分解初始浓度为c0的氨气,得氨气的转化率α(NH3)随时间t变化的关系如图曲线1。如果保持其他条件不变,将反应温度提高到T2,请在图中再添加一条催化分解初始浓度也为c0的氨气过程中α(NH3)~t的总趋势曲线(标注2)。
(3)有研究表明,在温度大于70 ℃、催化剂及碱性溶液中,可通过电解法还原氮气得到氨气,写出阴极的电极反应式: 。
-1-1
(4)25 ℃时,将a mol·L的氨水与b mol·L盐酸等体积混合(体积变化忽略不计),反应后溶液恰好显中性,用a、b表示NH3·H2O的电离平衡常数为 。
3
5.高温下用H2还原CuCl制备活性铜,反应原理如下: 2Cu(s)+Cl2(g)2CuCl(s)
-1
ΔH1=-36 kJ·mol ① H2(g)+2CuCl(s)2Cu(s)+2HCl(g) ΔH2 ② 有关物质的键能数据如下表:
物质 H2 Cl2 HCl 键能243 432 -1436 (kJ·mol)
(1)求ΔH2= kJ·mol。
(2)经测定反应②制备活性铜的反应趋势大,原因是 。
(3)在某温度下,反应①达到平衡状态,在t1时,增加压强到原来的2倍(Cu的量足够),在图中画出Cl2浓度的变化趋势线。
-1
(4)白色不溶于水的CuCl可以由电解法制得,如下图所示:
①装置中用的交换膜为 。 A.阳离子交换膜 B.阴离子交换膜 C.质子交换膜 D.氢氧根离子交换膜 ②阳极的电极反应式为 。
(5)已知CuCl可溶解于稀硝酸,写出该反应的化学方程式: 。
(6)根据已学知识写出制取CuCl的一种方法,用化学方程式表示: 。 6.已知在298 K和101 kPa条件下,有如下反应:
-1
反应Ⅰ,C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol
-1
反应Ⅱ,2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH2=-221 kJ·mol 反应Ⅲ,N2(g)+O2(g)2NO(g)
-1
ΔH3=+180.5 kJ·mol 试回答下列问题:
(1)汽车尾气净化原理为反应Ⅳ:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH= ,该反应能自发进行的条件是 。(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
4
相关推荐：
loading