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，該水解反應的平衡常數為，則溶液的________。

(3)工業上利用氨氣生產氫氰酸的反應為：

①其他條件一定，達到平衡時，轉化率隨外界條件X變化的關系如圖1所示。X代表的是________填“溫度”或“壓強”。

②其他條件一定，向密閉容器中加入和，平衡時，體積分數隨n變化的關系如圖所示。若反應從開始到a點所用時間為，該時間段內用的濃度變化表示的反應速率為________；平衡常數：________填“”“”或“”。

③工業上用電解法處理含氰電鍍廢水的裝置如圖所示。

陽極產生的氯氣與堿性溶液反應生成，將氧化的離子方程式為：__________________________________________________________若電解處理，則陰極產生氣體的體積標準狀況下為________L。

Answer 1

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

【解析】

①

②

③

④

將③+④×6-①×3-②×2，即得反應的H；

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

根據圖示，氨氣的轉化率隨X增大而減小，分析反應前后氣體分子數的變化，確定X；

②設參加反應的CH4的物質的量為x，利用三段式得如下關系：

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

③由反應知，發生的轉化為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-，利用質量守恒可得反應的離子方程式。電解時，陽極反應為2CN—10e-+8OH-=2CO2↑+N2↑+4H2O，陰極反應為10H2O+10e-=10OH-+5H2↑，由此得出2molCN-發生電解，在陰極產生氫氣的體積。

根據蓋斯定律，將③+④×6-①×3-②×2得反應的。答案為：；

該水解反應的平衡常數為：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根據圖示，氨氣的轉化率隨X增大而減小，由于該反應為氣體分子數增大的反應，故X為壓強，故答案為：壓強；

②設參加反應的CH4的物質的量為x，利用三段式得如下關系：

，x=0.5mol/L，v(CH4)==0.025molL-1min-1

由于溫度不變，故平衡常數不變，二者相等，故答案為：0.025；；

③由反應知，發生的轉化為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-，利用質量守恒可得5ClO- + 2CN- +H2O=2CO2↑+N2↑+5Cl-+2OH-。電解時，陽極反應為2CN—10e-+8OH-=2CO2↑+N2↑+4H2O，陰極反應為10H2O+10e-=10OH-+5H2↑，由此得出2molCN-發生電解，在陰極產生5molH2。則陰極產生氣體的體積標準狀況下為5mol×22.4L/mol=112L，故答案為：5ClO-+ 2CN-+H2O=2CO2↑+N2↑+5Cl-+2OH-；112L。