[题目]NH3.NOx.SO2处理不当易造成环境污染.如果对这些气体加以利用就可以变废为宝.既减少了对环境的污染.又解决了部分能源危机问题.(l)硝酸厂常用催化还原方法处理尾气.CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2.已知:①②则反应 (1)△H= (2)工业上利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为:①在一定温度条件下.向2L� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】NH3、NOx、SO2处理不当易造成环境污染，如果对这些气体加以利用就可以变废为宝，既减少了对环境的污染，又解决了部分能源危机问题。

（l）硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2。已知：

①

②

则反应（1）△H=_______

（2）工业上利用氨气生产氢氰酸（HCN）的反应为：

①在一定温度条件下，向2L恒容密闭容器中加入2 mol CH4和2 mol NH3，平衡时NH3体积分数为30%，所用时间为10 min，则该时间段内用CH4的浓度变化表示的反应速率为______ mol·L-l·min-1，该温度下平衡常数K= ___。若保持温度不变，再向容器中加入CH4和H2各1 mol，则此时v正 ___（填“>”“=”或“<”）v逆。

②其他条件一定，达到平衡时NH3转化率随外界条件X变化的关系如图1所示。X代表 ___（填字母代号）。

A 温度 B 压强 C 原料中CH4与NH3的体积比

（3）某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将得到的Na2SO3进行电解生产硫酸，其中阴、阳膜组合电解装置如图2所示，电极材料为石墨。A--E分别代表生产中的原料或产品，b表示____（填“阴”或“阳”）离子交换膜。阳极的电极反应式为_______

【答案】-958.0kJmol-1 0.025 0.1875(mol/L)2 ＜ B 阴 SO32--2e-+H2O=2H++ SO42-

【解析】

(1)根据盖斯定律分析计算；

(2)①根据三段式结合平衡时NH3体积分数为30%计算出反应的氨气的物质的量，再结合v(CH4)=和K=计算，保持温度不变，再向容器中加入CH4和H2各1 mol，根据Qc与K的关系判断；

②根据图示，X越大，转化率越小，平衡逆向移动，结合平衡移动的影响因素分析判断；

(3) 由得到的Na2SO3进行电解生产硫酸，硫酸根来源于亚硫酸根的放电，该过程发生氧化反应，在阳极发生，据此分析解答。

(1) ①，②，CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2发生的反应为：CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)，根据盖斯定律可知，①-②可得热化学方程式：CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)△H=(-890.3kJmol-1)-(+67.7kJmol-1)=-958.0kJmol-1，故答案为： -958.0kJmol-1；

(2)①设10 min时，反应的氨气的物质的量为x，

则×100%=30%，解得：x=0.5，因此v(CH4)===0.025 mol·L-l·min-1，该温度下，K===0.1875(mol/L)2，保持温度不变，再向容器中加入CH4和H2各1 mol，此时Qc===0.5208(mol/L)2＞K，平衡逆向移动，则v正＜v逆，故答案为：0.025；0.1875(mol/L)2；＜；

②根据图示，X越大，转化率越小，平衡逆向移动。该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，转化率增大，错误；增大压强，平衡逆向移动，转化率减小，正确；原料中CH4的体积越大，氨气的转化率越高，错误；与图象符合的是B，故答案为：B；

(3) 由得到的Na2SO3进行电解生产硫酸，硫酸根来源于亚硫酸根的放电，该过程发生氧化反应，在阳极发生，故b为阴离子交换膜，阳极的电极反应式为SO32--2e-+H2O=2H++ SO42-，故答案为：阴；SO32--2e-+H2O=2H++ SO42-。

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（1）负极反应式为______．

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II．分析下列电解过程：

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iii.2HBr+H2SO4Br2+SO2+2H2O

iv.正溴丁烷密度：1.27g·mL-1；浓硫酸密度：1.84g·mL-1

请回答下列问题：

(1)正溴丁烷粗产品的制备：

①仪器a的名称是__，向圆底烧瓶中添加药品顺序正确的是__(填正确选项字母)。

A．浓H2SO4→适量水→正丁醇→溴化钠粉末

B．适量水→浓H2SO4→正丁醇→溴化钠粉末

C．适量水→正丁醇→浓H2SO4→溴化钠粉末

D．适量水→正丁醇→溴化钠粉末→浓H2SO4

②装置b中装入NaOH溶液，目的是__。

③加热回流，在此期间要不断地摇动反应装置，其原因为__；冷却后改为蒸馏装置，蒸出其正溴丁烷的粗品。

(2)正溴丁烷的提纯：

①把正溴丁烷粗品倒入分液漏斗中，加入适量水洗涤，分出有机层；

②在另一干燥的分液漏斗中，加入浓硫酸洗去有机层中少量的未反应的正丁醇及副产物，从__(选填“上口”或“下口”)分出有机层；

③有机层依次用适量的水、浓硫酸、水、饱和NaHCO3溶液、水洗涤，用无水CaCl2干燥。以上三次用水洗涤简化为一次用水洗涤是否合理，并说明理由__。

(3)①若洗涤后产物有红色，说明含有溴单质，应加入适量的饱和NaHSO3溶液洗涤，将溴单质全部除去，其反应的离子方程式为__。

②若投入正丁醇11.84g，得到产物12.50g。则正丁醇的转化率为__(保留两位小数)。

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