题目内容
【题目】合成氨工艺的一个重要工序是铜洗,其目的是用铜液[醋酸二氨合铜(I)、氨水]吸收在生产过程中产生的CO和CO2等气体。铜液吸收CO的反应是放热反应,其反应方程式为:
Cu(NH3)2Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3CO]Ac
完成下列填空:
(1)如果要提高上述反应的反应速率,可以采取的措施是_________。(选填编号)
a.减压 b.增加NH3的浓度 c.升温 d.及时移走产物
(2)铜液中的氨可吸收二氧化碳,写出该反应的化学方程式_______________
(3)简述铜液吸收CO及铜液再生的操作步骤(注明吸收和再生的条件)。
__________________________________________
(4)铜液的组成元素中,短周期元素原子半径从大到小的排列顺序为_______________。其中氮元素原子最外层电子排布的轨道表达式是_________________________。通过比较_____________可判断氮、磷两种非金属元素的非金属性强弱。
(5)已知CS2与CO2分子结构相似,CS2的电子式是____________。CS2熔点高于CO2,其原因是__________。
【答案】bc 2NH3+CO2+H2O=(NH4)2CO3 (NH4)2CO3+CO2+H2O=2NH4HCO3 ①低温加压下吸收CO②然后将铜液洗涤转移至另一容器中③高温低压下释放CO,然后将铜洗液循环利用 C>N>O>H NH3和PH3的稳定性 CS2和CO2都是分子晶体,CS2的相对分子质量大,分子间作用力大
【解析】
(1)增大浓度、升高温度等,可增大反应速率;
(2)氨气、水、二氧化碳可反应生成碳酸铵或碳酸氢铵;
(3)铜液的组成元素中,短周期元素有H、C、N、O等元素,H原子半径最小,同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,比较非金属性强弱,可根据氢化物的稳定性强弱判断;
(4)CS2的电子式类似于CO2,二者都为分子晶体,相对分子质量越大,熔点越高。
(1)降低压强,反应速率减小,a不正确;增加NH3的浓度或升高温度,反应速率均增大bc正确;及时移走产物,即降低生成物浓度,反应速率也减小,d不正确,答案选bc。
(2)氨气是碱性气体,CO2是酸性气体,二者反应的化学方程式为2NH3+CO2+H2O=(NH4)2CO3、(NH4)2CO3+CO2+H2O=2NH4HCO3。
(3)根据Cu(NH3)2Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3CO]Ac可知,该反应是体积减小的放热的可逆反应,因此吸收CO的适宜条件是低温加压下吸收CO。若要再生,则只需要将铜液洗涤转移至另一容器中;然后高温低压下释放CO,最后将铜洗液循环利用即可。
(4)铜液的组成元素中属于短周期元素的是H、C、N、O,同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,则四种元素的原子半径大小顺序是C>N>O>H;氮元素原子最外层有4个电子,根据核外电子排布规律可知,最外层电子排布的轨道表达式是。非金属性越强,氢化物的稳定性越强,因此可通过比较NH3和PH3的稳定性判断氮、磷两种非金属元素的非金属性强弱。
(5)已知CS2与CO2分子结构相似,则根据CO2的电子式可得CS2的电子式是。CS2和CO2都是分子晶体,CS2的相对分子质量大,分子间作用力大,因此CS2熔点高于CO2。
【题目】某温度下,向2L的密闭容器中投入一定量的X和Y,在催化剂的作用下发生反应:X(g) + Y(g)Z(g)。反应过程中测定的部分数据如下表:
t/min | n(X)/mol | n(Y)/mol |
0 | 1.20 | 0.60 |
1 | 0.90 | |
2 | 0.80 | |
4 | 0.20 |
下列说法正确的是
A. 反应1~2min末的平均速率v(Z)=0.2mol/(L·min)
B. 在2min~4min间,v(X)正>v(Y)逆
C. 生成1mol Z的同时,生成1mol X能说明该反应已达化学平衡状态
D. 其他条件不变,再充入1.2mol X,X的转化率将增大