题目内容
【题目】Ⅰ.某温度下,在2L的密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:3A(g)+bB(g) cC(g) △H = —QkJ·mol—1(Q>0)。12s时达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,反应进程如下图所示。
(1)化学计量数b:c=_______
(2)前12s内,A的平均反应速率为________________
(3)12s内,A和B反应放出的热量为__________
Ⅱ.已知:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2利用这一反应,试设计一个原电池,指出电极材料名称,并写出电极反应式
正极:__________ 电极反应:__________________
负极:__________ 电极反应:__________________
【答案】b:c =1:2 0.05molL-1s-1 0.4QkJ 碳棒 2Fe3++2e-=2Fe2+ 铜 Cu-2e-=Cu2+
【解析】
根据图象中各物质的浓度变化量的比值确定方程式的系数。根据热化学方程式中化学计量数为物质的量分析反应热。根据原电池中负极失去电子发生氧化反应,正极得到电子发生还原反应分析原电池的正极和电极反应。
Ⅰ. (1)从图分析,起始A、B的浓度为0.8mol/L,0.5 mol/L,平衡时浓度分别为0.2 mol/L,0.3 mol/L,C的平衡时的浓度为0.8mol÷2L=0.4 mol/L,所以改变量分别为08mol/L-0.2mol/L=0.6 mol/L,0.5mol/L-0.3mol/L=0.2 mol/L,0.4 mol/L,比例为0.6:0.2:0.4=3:1:2。所以 b:c =1:2;
(2) 前12s内,A的平均反应速率为0.6mol/L÷12s=0.05molL-1s-1;
(3)根据热化学方程式分析,当有3molA反应时放出的热量为QkJ,所以当有0.6mol/L×2L=1.2 mol的A反应时放出的热量为 0.4QkJ;
Ⅱ.根据反应分析,铁离子得到电子,在正极反应,正极材料为碳,电极反应为2Fe3++2e-=2Fe2+,铜失去电子生成铜离子,在负极反应, 电极反应为Cu-2e-=Cu2+。
【题目】工业水合肼法制备叠氮化钠的工艺流程如图所示:
一、合成水合肼
己知:(水合肼)与水互溶,有毒且不稳定,100℃以上易分解失水,具有强还原性和强碱性。 (水合肼)熔点-40℃,沸点118.5℃。
合成的装置如图1所示。碱性溶液与尿素水溶液在40℃以下反应一段时间后,再迅速升温至110℃继续反应可以制得水合肼。
(1)写出的结构式____________,的电子式____________
(2)①写出制取的离子方程式___________________________
②实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是_________理由是_______________图1使用冷凝管的目的是____________________________________
③从反应后的混合溶分离出,应该采用的分离方法最合理的是________。
二、合成叠氮化钠()晶体
已知:相关物质的物理性质如下表
熔点℃ | 沸点℃ | 溶解性 | |
-97 | 67.1 | 与水互溶 | |
水合肼() | -40 | 118.5 | 与水、醇互溶,不溶于乙醚和氯仿 |
亚硝酸甲酯() | -17 | -12 | 溶于乙醇、乙醚 |
NaN3 | 与水互溶,不溶于乙醚、微溶于乙醇 |
(3)实验室模拟工艺流程步骤Ⅱ的实验装置如图2
①根据实验发现温度在20℃左右反应的选择性和转化率最高,但是该反应属于放热反应,因此可以采取的措施是________________。(写出1点即可)
②图中处连接的最合适装置应为下图中的__________。
③步骤Ⅱ中制备叠氮化钠的操作是________(填序号)步骤Ⅲ中溶液进行蒸馏的合理操作顺序是_______。(填序号)
①打开,关闭 ②打开 ③加热 ④关闭
(4)步骤Ⅳ对溶液加热蒸发至溶液体积的,结晶析出。步骤Ⅴ可以用________洗涤晶体。
A.水 B.乙醚 C.乙醇水溶液 D.乙醇
(5)工业上还可以用水合肼还原法制取碘化钠,工艺流程如图:
还原过程中可用硫化钠或铁屑等物质替代水合肼,但水合肼还原法制得的产品纯度更高,原因是______________________________________。