Question

【題目】氨是一種重要的化工原料，可以用來制備氮化硅、肼、氫氰酸。

(1)已知：

則反應(yīng)的________用a、b、c、d表示。

(2)肼的制備方法是用次氯酸鈉氧化過量的氨。

已知水解的方程式為：。常溫下，該水解反應(yīng)的平衡常數(shù)為，則溶液的________。

(3)工業(yè)上利用氨氣生產(chǎn)氫氰酸的反應(yīng)為：

①其他條件一定，達(dá)到平衡時，轉(zhuǎn)化率隨外界條件X變化的關(guān)系如圖1所示。X代表的是________填“溫度”或“壓強(qiáng)”。

②其他條件一定，向密閉容器中加入和，平衡時，體積分?jǐn)?shù)隨n變化的關(guān)系如圖所示。若反應(yīng)從開始到a點(diǎn)所用時間為，該時間段內(nèi)用的濃度變化表示的反應(yīng)速率為________；平衡常數(shù)：________填“”“”或“”。

③工業(yè)上用電解法處理含氰電鍍廢水的裝置如圖所示。

陽極產(chǎn)生的氯氣與堿性溶液反應(yīng)生成，將氧化的離子方程式為：__________________________________________________________若電解處理，則陰極產(chǎn)生氣體的體積標(biāo)準(zhǔn)狀況下為________L。

Answer 1

【答案】 壓強(qiáng) 5ClO- + 2CN- +H2O=2CO2↑+N2↑+5Cl-+2OH- 112

【解析】

①

②

③

④

將③+④×6-①×3-②×2，即得反應(yīng)的H；

該水解反應(yīng)的平衡常數(shù)為：K==1.0×10-6mol/L，求出c(OH-)，從而求出pH；

根據(jù)圖示，氨氣的轉(zhuǎn)化率隨X增大而減小，分析反應(yīng)前后氣體分子數(shù)的變化，確定X；

②設(shè)參加反應(yīng)的CH4的物質(zhì)的量為x，利用三段式得如下關(guān)系：

，x=0.5mol/L，從而求出v(CH4)。溫度保持不變，由此得出平衡常數(shù)的變化情況；

③由反應(yīng)知，發(fā)生的轉(zhuǎn)化為ClO- + CN- —CO2+N2+Cl-，利用電子守恒配平，可得5ClO- + 2CN- —2CO2+N2+5Cl-，利用電荷守恒可得5ClO- + 2CN- —2CO2+N2+5Cl-+2OH-，利用質(zhì)量守恒可得反應(yīng)的離子方程式。電解時，陽極反應(yīng)為2CN—10e-+8OH-=2CO2↑+N2↑+4H2O，陰極反應(yīng)為10H2O+10e-=10OH-+5H2↑，由此得出2molCN-發(fā)生電解，在陰極產(chǎn)生氫氣的體積。

根據(jù)蓋斯定律，將③+④×6-①×3-②×2得反應(yīng)的。答案為：；

該水解反應(yīng)的平衡常數(shù)為：K==1.0×10-6mol/L，解得氫氧根離子濃度為，pH=11，故答案為：11；

(3)①根據(jù)圖示，氨氣的轉(zhuǎn)化率隨X增大而減小，由于該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，故X為壓強(qiáng)，故答案為：壓強(qiáng)；

②設(shè)參加反應(yīng)的CH4的物質(zhì)的量為x，利用三段式得如下關(guān)系：

，x=0.5mol/L，v(CH4)==0.025molL-1min-1

由于溫度不變，故平衡常數(shù)不變，二者相等，故答案為：0.025；；

③由反應(yīng)知，發(fā)生的轉(zhuǎn)化為ClO- + CN- —CO2+N2+Cl-，利用電子守恒配平，可得5ClO- + 2CN- —2CO2+N2+5Cl-，利用電荷守恒可得5ClO- + 2CN- —2CO2+N2+5Cl-+2OH-，利用質(zhì)量守恒可得5ClO- + 2CN- +H2O=2CO2↑+N2↑+5Cl-+2OH-。電解時，陽極反應(yīng)為2CN—10e-+8OH-=2CO2↑+N2↑+4H2O，陰極反應(yīng)為10H2O+10e-=10OH-+5H2↑，由此得出2molCN-發(fā)生電解，在陰極產(chǎn)生5molH2。則陰極產(chǎn)生氣體的體積標(biāo)準(zhǔn)狀況下為5mol×22.4L/mol=112L，故答案為：5ClO-+ 2CN-+H2O=2CO2↑+N2↑+5Cl-+2OH-；112L。