题目内容
【题目】（加试题）
（一）以一氯代乙酸钠(CH2ClCOONa）水溶液为原料，通过电解法可以制备1，2-二氯乙烷(CH2ClCH2Cl），装置如图1所示。
（1）所用的离子交换膜是___(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
（2）写出电解池总反应___。
（二）1940年，我国著名化工专家侯德榜先生成功冲破了“索尔维”法的技术封锁，并加以改进，用NaCl固体代替生石灰，加入母液，并联合合成氨厂一起生产出纯碱和氯化铵。这便是举世闻名的“侯氏联合制碱法”，工艺流程如图2。
请回答：
（1）关于合成氨反应，下列说法合理的是___。
A．反应体系中一般用V2O5作催化剂
B．因为该反应ΔS小于零，所以反应的ΔH一定也小于零
C．因为该反应的ΔS小于零，所以反应的压强控制越高越好
D．该反应往往控制在500℃左右，是因为该温度下反应物转化率最高
（2）一定温度下合成氨反应的平衡常数K＝48。若在该温度下，在9L的恒容容器中投入1mol氮气和3mol氢气进行反应，则氨气的平衡产率y＝___；若氮气和氢气的物质的量之比为n∶1，相应平衡体系中氨气的物质的量分数为x，请在图3中绘制x随n变化的示意图(计算时不计副反应)。______
（3）侯氏制碱法最大的优点是使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了____（填上述编号）的循环。
（4）关于侯氏联合制碱法，下列说法合理的是_____。
A．往沉淀池中先通入CO2再通入氨气的目的是提高NaHCO3的产量
B．往母液中加入食盐的目的是使NaHCO3更多地析出
C．从母液中经过循环Ⅰ进入沉淀池的主要是Na2CO3、NH4Cl和氨水
D．往母液中通氨气目的仅仅是增大NH4＋的浓度，使NH4Cl更多地析出
【答案】阳 2CH2ClCOO－＋2H2O 
CH2ClCH2Cl＋2CO2↑＋H2↑＋2OH－ 
B 50% Ⅰ C
【解析】
（一）电解溶液成分中只有溶质一氯代乙酸钠有氯元素，因此根据原子守恒结合装置图，利用电解池的工作原理书写其电极反应式，考虑二氯乙烷会与OH－反应来选择离子交换膜，据此分析作答；
（二）（1）A. 催化剂具有选择性；
B. 根据
G=H-TS公式作答；
C. 结合理论与实际经济成本考虑；
D. 综合温度对化学反应速率与化学平衡的影响效果作答；
（2）根据三段式结合平衡常数K计算产率与氨气的物质的量分数变化情况；
（3）从碳酸氢钠的溶解性角度分析；
（4）A. 二氧化碳微溶，氨气易溶；
B. 加入盐可提高氯离子浓度；
C. 根据侯氏联合制碱法的原理作答；
D. 根据氨气的溶解度及化学反应的原理作答。
（一）根据上述分析可知，阳极上每消耗2mol CH2ClCOO-可得到1 mol产物CH2ClCH2Cl，阳极同时生成气体CO2，阴极上溶液中水电离的H+放电，生成H2和OH－，可书写电解池总反应：2CH2ClCOO－＋2H2O CH2ClCH2Cl＋2CO2↑＋H2↑＋2OH－，为了防止二氯乙烷与OH－反应，应使用阳离子交换膜，故答案为：阳；2CH2ClCOO－＋2H2O CH2ClCH2Cl＋2CO2↑＋H2↑＋2OH－；
（二）
（1）A. V2O5是SO2和O2合成SO3的催化剂，不是合成氨反应的催化剂，A项错误；
B. 通过饱和氯化钠溶液中通入氨气与二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体，该反应能自发进行，则根据G=H-TS＜０可知，若反应S小于零，则H一定小于零，B项正确；
C. 实际在合成氨工业生产中，压强不能太大，否则能耗太高，并且对设备要求高，C项错误；
D. 提高温度可以适当加快氮气合成速率，温度太高则该放热反应平衡逆向移动，转化率降低，且催化剂活性降低，因此反应控制在500
左右，D项错误；
答案为B；
（2）设平衡时氮气消耗x mol/L，则平衡时氮气为(
-x) mol/L，氢气为3
(-x) mol/L=(
-3x) mol/L，氨气为2x mol/L，根据K=48计算可得x=
，产率为50%。当氮气与氢气的物质的量之比为合成氨反应的计量系数之比为3:1，到平衡时氧气的物质的量分数最大，因此横坐标n=时纵坐标达到峰值，画图如图所示：，故答案为：50%；；
（3）析出晶体后的溶液中还含有碳酸氢钠、氯化钠、氯化铵、氨水等物质，因此循环I可以提高氯化钠的利用率；
（4）A. 氨气溶解度大，通入氨气后使溶液显碱性，吸收二氧化碳的量增加，A项错误；
B. 加入盐的目的是提高氯离子浓度，促进氯化铵结晶析出，B项错误；
C. 通入氨气的作用是增大铵根离子浓度，增强碱性和碳酸氢钠反应，从而使碳酸钠、氯化铵和过量氨水通过循环I进入沉淀池，C项正确；
D. 往母液中通氨气目的，可增大铵根离子浓度，在促进氯化铵析出的同时，还可增强溶液的碱性，有利于在循环I后吸收二氧化碳，D项错误；
答案选C。
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