题目内容
【题目】工业上利用电解饱和食盐水生产氯气(Cl2)、烧碱和氢气的化学方程式是:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
(1)用双线桥表示出电子转移的方向和数目__,题干中反应改写成离子方程式是___。
(2)电解食盐水的过程中,氧化产物是___。
(3)电解食盐水要求对粗食盐水进行精制,以除去租食盐水中含有的泥沙和SO42-、Ca2+,Mg2+等杂质离子。精制时依次加入氯化钡溶液、纯碱、烧碱,充分反应后过滤,在滤液中加入盐酸中和至中性。盐酸与滤液反应的离子方程式:___,___。
(4)请配平以下化学方程式:__Al+__NaNO3+__NaOH=__NaAlO2+__N2↑+__H2O。若反应过程中转移5mol电子,则生成标准状况下N2的体积为___L。
【答案】 2Cl-+2H2O2OH—+Cl2↑+H2↑ Cl2 H++OH-=H2O CO32-+2H+=H2O+CO2↑ 10 6 4 10 3 2 11.2
【解析】
(1)用双线桥表示电子转移时,两条线都是从反应物中的变价元素出发,指向生成物中的同一种变价元素,电子转移的数目为化合价升高总数或化合价降低总数。
(2)电解食盐水的过程中,氧化产物是还原剂中变价元素转化的产物。
(3)在除杂质时,加入了过量的纯碱和烧碱,二者都能与盐酸反应。
(4)配平__Al+__NaNO3+__NaOH=__NaAlO2+__N2↑+__H2O时,可把Al、NaNO3作为首先配平物质,按化合价升高和降低总数相等进行配平,然后利用质量守恒配其它物质的化学计量数。利用电子守恒,建立N2与电子的关系式,然后利用5mol电子,计算标准状况下N2的体积。
(1)双线桥表示出电子转移的方向和数目为,2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑改写成离子方程式是2Cl-+2H2O2OH—+Cl2↑+H2↑。答案为:;2Cl-+2H2O2OH—+Cl2↑+H2↑;
(2)电解食盐水的过程中,氧化产物是还原剂NaCl中变价元素Cl转化的产物Cl2。答案为:Cl2;
(3)在除杂质时,加入了过量的纯碱和烧碱,二者与盐酸反应的离子方程式:H++OH-=H2O,CO32-+2H+=H2O+CO2↑。答案为:H++OH-=H2O;CO32-+2H+=H2O+CO2↑;
(4)配平时,考虑产物N2,先配Al、NaNO3的化学计量数为10、6,然后再配其它物质,于是得出:10Al+6NaNO3+4NaOH=10NaAlO2+3N2↑+2H2O。建立N2与e-的关系式为:N2——10e- ,若反应过程中转移5mol电子,则生成N20.5mol,标准状况下N2的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L。答案为:10Al+6NaNO3+4NaOH=10NaAlO2+3N2↑+2H2O;11.2。
【题目】氨催化氧化是硝酸工业的基础,氦气在Pt催化剂作用下发生主反应Ⅰ和副反应Ⅱ:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H1=-905 kJ/mol
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H2
(1)已知:
物质中断裂1mol化学键需要的能量/kJ | NO | O2 | N2 |
629 | 496 | 942 |
则△H2=___________。
(2)以Pt为催化剂,在1L密闭容器中充入1mol NH3和2mol O2,测得有关物质的量与温度的关系如下图:
①该催化剂在高温时对反应__________更有利(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②520℃时,NH3的转化率为____________。
③520℃时,反应Ⅱ的平衡常数K=________(数字计算式)。
④下列说法正确的是____________(填标号)。
A 工业上氨催化氧化生成NO时,最佳温度应控制在840℃左右
B 增大NH3和O2的初始投料比可以提高NH3生成NO的平衡转化率
C 投料比不变,增加反应物的浓度可以提高NH3生成NO的平衡转化率
D 使用催化剂时,可降低反应的活化能,加快其反应速率
⑤温度高于840℃时,NO的物质的量减少的原因可能是____________。
(3)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。
①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1mol N2时,转移的电子数为___________mol。
②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂的反应器中反应。
反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示,在50-250℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_______________。