【题目】新能源汽车的核心部 件是锂离子电池,磷酸亚铁锂(LiFePO4)以其高倍率性、高比能量、高循环特征、高安全性、低成本、环保等优点而逐渐成为能源新宠

[方法一]高温固相法是磷酸亚铁锂生产的主要方法。通常以亚铁盐(FeC2O42H2O)磷酸盐和锂盐为原料,充分混匀后,在惰性气氛的保护气中先经过较低温预分解,再经过高温焙烧,研磨粉碎制成。其反应原理如下:

Li2CO3+2FeC2O42H2O+2NH4H2PO4 =2NH3↑+3CO2↑+ + +

(1)完成上述化学方程式______

(2)理论上,反应中每转移0.15mol电子,会生成 ______gLiFePO4

[方法二]以铁红、锂辉石LiAl(SiO3)2(含少量Ca2+Mg2+的盐)、碳粉等原料来生产磷酸亚铁锂。其主要工艺流程如图:

已知:2LiAl(SiO3)2+H2SO4()Li2SO4 + Al2O34SiO2H2O↓

温度/

20

40

60

80

溶解度(Li2CO3)/g

1.33

1.17

1.01

0.85

溶解度(Li2SO4)/g

34.2

32.8

31.9

30.5

(1)向滤液II中加入饱和Na2CO3溶液,过滤后 ,用热水洗涤的原因是_____

(2)滤渣II的主要成分是_______(填化学式)

(3)写出在高温下生成磷酸亚铁锂的化学方程式:_____________

(4)工业上,将 Li2CO3粗品制备成高纯 Li2CO3 的部分工艺如下:

①将粗产品Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液,LiOH溶液作阴极液,两者用离子选择半透膜隔开,用惰性电极电解,阳极的电极反应式是____________

②电解后向产品LiOH 溶液中加入过量 NH4 HCO3并加热,过滤、烘干得高纯 Li2CO3 请写出生成Li2CO3的化学方程式:___________

【题目】尿素在农业、医药等诸多领域应用广泛。工业上有多种工艺用NH3CO2直接合成尿素。

(1)水溶液全循环法合成尿素的反应过程可用下列热化学方程式表示:

反应I 2NH3(1) +CO2(g)NH2 COONH4(1) H1 = - 119.2 kJmol-1

反应II NH2COONH4(1)CO(NH2)2(1)+ H2O(1) H2= 15.5 kJmol-1

①写出NH3(1)CO2(g)反应生成CO(NH2)2(1)和液态水的热化学方程式:______

②该工艺要求在190~ 200℃、13 ~ 24 MPa 的条件下反应,90℃左右反应可实现最高平衡转化率。试解释选择高压条件的理由:_________

(2)在不同氨碳比L=和水碳比W= 条件下CO2平衡转化率x随温度T变化情况如图所示:

CO2平衡转化率x随温度T升高先增大后减小,试分析原因:_________

②在图中,画出L=4W=OCO2平衡转化率x随温度T变化的曲线示意图____

(3)实验室模拟热气循环法合成尿素,T℃度时,将5.6mol NH35.2molCO2在容积恒定为0.5L的恒温密闭容器中发生反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O (g) H1—43kJmol-1。达到平衡状态时,NH3CO2的平衡分压之比 p(NH3): p(CO2)= 2:13。[p(NH3)= x(NH3)px(NH3)为平衡体系中NH3的物质的量分数,p为平衡总压]

T ℃时,该反应的平衡常数 K = ______________

②若不考虑副反应,对于该反应体系,下列说法正确的是 _________

A.当反应体系中气体分子的平均摩尔质量保持不变时,反应达到平衡状态

B.相同条件下,提高水碳比或降低氨碳比都会使NH3 的平衡转化率降低

C.在容器中加入CaO,(可与 H2O反应),提高CO(NH2)2产率

D.反应开始后的一段时间内,适当升温可提高单位时间内CO2的转化率

 0  196709  196717  196723  196727  196733  196735  196739  196745  196747  196753  196759  196763  196765  196769  196775  196777  196783  196787  196789  196793  196795  196799  196801  196803  196804  196805  196807  196808  196809  196811  196813  196817  196819  196823  196825  196829  196835  196837  196843  196847  196849  196853  196859  196865  196867  196873  196877  196879  196885  196889  196895  196903  203614 

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