4.实验指出,无水氯化铝在标准大气压条件下不同温度时的密度为:
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T(℃) |
200 |
600 |
800 |
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d(g/mL) |
6.8×10-3 |
2.65×10-3 |
1.51×10-3 |
可见,600℃时无水氯化铝存在形式的化学式为
A.AlCl3 B.Al2Cl6 C.AlCl3、Al2Cl6 D.Al3Cl9
20、(10分)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为:N2(g)+3H2(g)
3NH3(g) △H=-92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为:催化剂-铁触媒,温度-400-500℃,压强-30-50MPa。回答下列问题:
⑴ 合成氨工业中原料气压缩到30-50MPa的原因是 。从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400-500℃的高温,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是 。
⑵ 500℃、50MPa时,在容积为VL的容器中加入n mol N2、3n mol H2,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K= 。
⑶ 甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。部分物质的燃烧热数据如下表:
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物 质 |
燃烧热(kJ·mol-1) |
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H2(g) |
-285.8 |
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CO(g) |
-283.0 |
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CH4(g) |
-890.3 |
已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式 。
⑷ 有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式 。
19.(10分)过氧化氢是一种无色透明的无毒液体,是重要无机化工产品。试探究下列问题
(1)过氧化氢最适合贴上的一个标签是 。
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(2)过氧化氢的制备方法很多,下列方法中原子利用率最高的是: 。
A. BaO 2 + H2SO 4 === BaSO4 ↓ + H2O2
B. 2NH4HSO4
(NH4)2S2O8 + H2↑,
然后水解 (NH4)2S2O8 + 2H2O =2NH4HSO4 + H2O2。
C.CH3CHOHCH3+O2→CH3COCH3+H2O2
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D.乙基蒽醌法:
(3)碱性氢氧燃料电池工作时可产生过氧化氢(见下左图),正极含碳(Carbon)的质量大小对产生过氧化氢的浓度(concentration)有影响(其影响曲线如下右图)。
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下列说法正确的有 。
A.开始时速率均较慢,说明电极有一个活化的过程
B.一段时间后,速率又再次平缓,说明生成与分解逐渐趋向平衡
C.正极室流出液经酸化后可分离出过氧化氢
D.正极含碳的质量以0.2g适宜
(4)过氧化氢作为一种绿色氧化剂有广泛应用,请写出下列反应的化学方程式:
①在过氧化氢作用下,铜与稀硫酸制硫酸铜: 。
②用Ti-Si分子筛作催化剂,甲苯被过氧化氢氧化为间-甲苯酚: