(12分)对溴甲苯是合成农药溴螨酯的重要原料。工业用液溴、甲苯与1-丙醇共热合成对溴甲苯和1-溴丙烷,其原子利用率很高。实验室模拟的合成流程和相关数据如下:已知:甲苯与溴在有水存在时能反应。

物质

甲苯

1-丙醇

1-溴丙烷

沸点℃

110.8

97.2

71

物质

对溴甲苯

邻溴甲苯

沸点℃

184.3

181.7

(1)液溴的颜色是__ __ __,实验室存放液溴时应密闭保存,同时需要在试剂瓶中加__ ___,以减少挥发。

(2)25℃恒温搅拌至溴的颜色完全褪去时完成甲苯的溴代反应。搅拌的目的是__________。加入水的作用是:易于控制温度;____________________。

(3)加热搅拌操作中加入浓硫酸,搅拌,完成1-丙醇的取代反应,加入浓硫酸的作用是___ ___,加热微沸2小时的目的是_______ _____。

(4)操作Ⅰ的名称是___________,洗涤操作应在_________(填写仪器名称)中进行。

(5)经以上分离操作后,粗对溴甲苯中还含有的最主要杂质为________(填写名称),使用操作Ⅱ分离出1-溴丙烷的原理是______________________________________。

(6)分离出的水溶液中含HBr、H2SO4和Fe3+离子,将水溶液稀释定容至1000mL,取20.00mL,加入几滴甲基橙作指示剂,用一定浓度的NaOH溶液滴定,测定出HBr的物质的量明显低于理论值,原因是_____________________;有同学认为无需加入指示剂,也能完成滴定,提出这一观点的理由是_______________________________。

 

(14分)人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。

I.最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实验氮的固定一电解法合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率。

总反应式为:N2+3H2 2NH3

则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入_________极(填“阴”或“阳”) ;

向另一电极通入N2,该电极的反应式为__________________________。

II.据报道,在一定条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,主要产物为NH3相应的反应方程式为:2N2(g)+6 H2O (g)4NH3(g)+3O2(g) △H=Q ①

(1)上述反应的平衡常数表达式为_______________。

(2)取五份等体积N2和H2O的混合气体(物质的量之比均为1:3), 分别加 入体积相同的恒容密闭容器中,在温度不相同的情况下发生反应,反应相同时间后,测得氮气的体积分数与反应温度T的关系曲线如下图所示,则上述反应的Q________0(填“>”、“<”或“=”)。

(3)若上述反应在有催化剂的情况下发生,则下图所示的a、b、c、d四条曲线中,能表示反应体系能量变化的是_______(填字母代号),图中△H绝对值为1530kJ·mol-1。

III.目前工业合成氨的原理是: N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93.0kJ/mol ②

回答下列问题:

(1)结合II中的数据,则2H2(g)+ O2(g)=2 H2O (g)的△H=___________。

(2)在一定温度下,将1molN2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8mol。

①达平衡时,H2的转化率______________。

②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率

时,则起始时NH3的物质的量_________mol。

 

 0  124767  124775  124781  124785  124791  124793  124797  124803  124805  124811  124817  124821  124823  124827  124833  124835  124841  124845  124847  124851  124853  124857  124859  124861  124862  124863  124865  124866  124867  124869  124871  124875  124877  124881  124883  124887  124893  124895  124901  124905  124907  124911  124917  124923  124925  124931  124935  124937  124943  124947  124953  124961  203614 

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