题目内容
【题目】反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在2 L密闭容器中进行,5s后,水蒸气的物质的量增加了6 mol,则此反应的平均速率可表示为( )
A.ν(H2O)=0.6 mol/(L·s)B.ν(O2)=0.72 mol/(L·s)
C.ν(NO)==0.9 mol/(L·s)D.ν(NH3)=0.4 mol/(L·s)
【答案】AD
【解析】
计算出5s内用水蒸气表示的平均反应速率,然后利用化学计量数与化学反应速率成正比确定用一氧化氮、氧气、氨气表示的反应速率。
A. 5s后H2O的物质的量增加了6mol,则该时间段用H2O表示的平均反应速率为:v(H2O)==0.6mol/(L·s),故A正确;
B. 根据A选项ν(H2O)=0.6mol/(L·s),则ν(O2)=ν(H2O)=0.5mol/(L·s),故B错误;
C. 根据A选项ν(H2O)=0.6mol/(L·s),则ν(NO)=ν(H2O)=
×0.6mol/(L·s)=0.4 mol/(L·s),故C错误;
D. 根据A选项ν(H2O)=0.6mol/(L·s),则ν(NH3)=ν(H2O)=
×0.6mol/(L·s)=0.4 mol/(L·s),故D正确;
答案为AD。
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【题目】
(一) 现代铝的精炼研究方向是减低能耗。如图 :室温下通过电解在阴极沉积纯铝,A1Br3 在苯(简写 ArH)中可以生成[A12Br5ArH]+和 Br-。
(1)阳极的材料________;
(2)写出阴极沉积铝的电极方程式__________________________________________;
(二)邻硝基苯甲酸是重要的医院中间体,最新合成方法是邻硝基甲苯和高锰酸钾在相转移催化剂季铵盐(Q+X-)氧化、酸化合成,其原理如下:
相转移催化原理如下:
有关物质的物理性质如下表:
物质 | 邻硝基苯甲酸 | 高锰酸钾 | 苄基三乙基氯化铵(C6H5-CH2CH2)N(C2H5)3Cl | 聚乙二醇 | 四丁基溴化铵(C4H9)4NBr | NH4Cl |
水 | 难溶 | 易溶 | 可溶 | 任意比互溶溶 | 可溶 | 易溶 |
有机物 | 易溶 | 难溶 | 易溶 | 易溶 | 易溶 | 难溶 |
下列说法不合理的是________;
A.相转移催化剂作用主要决定于 Q+的物理化学性质
B.反应中为了防止温度剧烈升高,投料应该分批加入
C.Q+X-是通过增大反应接触面积提高反应速率
D.增大压强可以提高邻硝基甲苯氧化的反应限度
E.工业使用季铵盐(Q+X-)可以提高邻硝基苯甲酸产率
(2)四丁基溴化铵(C4H9)4NBr 萃取水中的高锰酸钾的方程式为:KMnO4(aq) +Q+X-(aq) →Q+ MnO4- (aq) +KX(aq),写出平衡常数 k 的表达式________________;设n(Q+X-):n(邻硝基甲苯)=x,理论证明当 x=5%邻硝基甲酸产率 y 得到最大值,请画出 y 随 x 变化的示意图________________ 。
(3)实验表明,当温度 100℃、反应时间 2.5h,n(KMnO4): n(邻硝基甲苯)=3:1,催化剂用量相同,Q+X-反应的催化效果如下:
相转移催化剂 | 苄基三乙基氯化铵 (C6H5-CH2CH2) N(C2H5)3Cl | 聚乙二醇 | 四丁基溴化铵 (C4H9)4NBr |
产率% | 46.7 | 20.0 | 53.1 |
苄基三乙基氯化铵比四丁基溴化铵催化效果差的原因_____________________________;工业生产不用聚乙二醇做催化剂的主要原因____________________________________ ;
(4)(C4H9)4NBr 为催化剂,邻硝基甲苯和高锰酸钾反应,测得溶液酸碱性对产率、反应时间影响如图 ,下列推测合理的是________。
A.溶液碱性强产率降低是因为季铵盐发生水解反应
B.pH=2 高锰酸钾一定发生副反应
C.选择 pH=7、适当升温可以提高产率
D.工业可以选择浓硝酸替代高锰酸钾做氧化剂,减缓对设备的腐蚀