研究氮氧化物的反应机理,对于消除环境污染有重要意义。
(1)升高温度绝大多数的化学反应速率增大,但是2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的速率却随温度的升高而减小,某化学小组为研究特殊现象的实质原因,查阅资料知:2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的反应历程分两步:
i:2NO(g)
N2O2(g)(快),v1正=k1正c2(NO) v1逆=k1逆c(N2O2) ΔH1<0
ii:N2O2(g)+O2(g)
2NO2(g)(慢),v2正=k2正c(N2O2)c(O2) v2逆=k2逆c2(NO2) ΔH2<0
请回答下列问题:
①一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)达到衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=________
②由实验数据得到v2正~c(O2)的关系可用如图表示。当x点升高到某一温度时,反应重新达到平衡,则变为相应的点为___________ (填字母)。
2NO2(g) ΔH=+24.4 kJ·mol-1。c(N2O4)随时间的变化如表所示。回答下列问题:______ mol·L-1·s-1
②下列能说明该反应达到平衡状态的是________ (填选项字母)。
A.2v(N2O4)=v(NO2) B.体系的颜色不再改变
C.混合气体的密度不再改变 D.混合气体的压强不再改变
③该反应达到平衡后,若只改变一个条件,达到新平衡时,下列能使NO2的体积分数增大的是_________ (填选项字母)。
A.充入一定量的NO2 B.增大容器的容积
C.分离出一定量的NO2 D.充入一定量的N2
④100℃时,若将9.2 g NO2和N2O4气体放入1 L密闭容器中,发生反应N2O4(g)
2NO2(g)。某时刻测得容器内气体的平均相对分子质量为50,则此时v正(N2O4)_______ v逆(N2O4)(填“>”“=”或“<”)。
⑤上述反应中,正反应速率v正=k正·p(N2O4),逆反应速率v逆=k逆·p2(NO2),其中k正、k逆为速率常数,若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K、压强100 kPa),已知该条件下k正=4.8×104 s-1,当N2O4分解10%时,v正=________ kPa·s-1。
(1)升高温度绝大多数的化学反应速率增大,但是2NO(g)+O2(g)
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i:2NO(g)
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ii:N2O2(g)+O2(g)
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请回答下列问题:
①一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)
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②由实验数据得到v2正~c(O2)的关系可用如图表示。当x点升高到某一温度时,反应重新达到平衡,则变为相应的点为
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②下列能说明该反应达到平衡状态的是
A.2v(N2O4)=v(NO2) B.体系的颜色不再改变
C.混合气体的密度不再改变 D.混合气体的压强不再改变
③该反应达到平衡后,若只改变一个条件,达到新平衡时,下列能使NO2的体积分数增大的是
A.充入一定量的NO2 B.增大容器的容积
C.分离出一定量的NO2 D.充入一定量的N2
④100℃时,若将9.2 g NO2和N2O4气体放入1 L密闭容器中,发生反应N2O4(g)
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⑤上述反应中,正反应速率v正=k正·p(N2O4),逆反应速率v逆=k逆·p2(NO2),其中k正、k逆为速率常数,若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K、压强100 kPa),已知该条件下k正=4.8×104 s-1,当N2O4分解10%时,v正=
更新时间:2020-01-09 16:18:55
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【推荐1】S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料。
已知:I.S2(l) + Cl2(g)
S2Cl2(g) ΔH1;
II. S2Cl2 (g) +Cl2 (g)
2SCl2 (g) ΔH2;
III.相关化学键的键能如下表所示:
请回答下列问题:
(1) SCl2的结构式为______________________ 。
(2)若反应II正反应的活化能E=dkJ·mol-1,则逆反应的活化能E2=_______ kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代数式表示)。
(3)—定压强下,向10 L密闭容器中充入1molS2Cl2和1mol Cl2,发生反应II。Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示:
①A、B、C、D四点对应状态下,达到平衡状态的有____________ (填字母),理由为__________ 。
②ΔH2_______________ 0(填“>” “<” 或“=”)。
(4)已知:ΔH1<0。向恒容绝热的容器中加入一定量的S2(l)和Cl2(g),发生反应I,5 min时达到平衡。则3 min时容器内气体压强__________ (填“>” “<” 或“=”)5 min时的压强。
(5)—定温度下,在恒容密闭容器中发生反应I和反应II,达到平衡后缩小容器容积,重新达到平衡后,Cl2的平衡转化率_________ (填“增大”“减小”或“不变”),理由为_________________ 。
已知:I.S2(l) + Cl2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/10/1792123792596992/1795822607204352/STEM/e958936729124cd880d4ac233905d194.png?resizew=35)
II. S2Cl2 (g) +Cl2 (g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/10/1792123792596992/1795822607204352/STEM/e958936729124cd880d4ac233905d194.png?resizew=35)
III.相关化学键的键能如下表所示:
化学键 | S—S | S—Cl | Cl—Cl |
键能/kJ • mol-1 | a | b | c |
请回答下列问题:
(1) SCl2的结构式为
(2)若反应II正反应的活化能E=dkJ·mol-1,则逆反应的活化能E2=
(3)—定压强下,向10 L密闭容器中充入1molS2Cl2和1mol Cl2,发生反应II。Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示:
①A、B、C、D四点对应状态下,达到平衡状态的有
②ΔH2
(4)已知:ΔH1<0。向恒容绝热的容器中加入一定量的S2(l)和Cl2(g),发生反应I,5 min时达到平衡。则3 min时容器内气体压强
(5)—定温度下,在恒容密闭容器中发生反应I和反应II,达到平衡后缩小容器容积,重新达到平衡后,Cl2的平衡转化率
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【推荐2】钒在生物医学、机械、催化等领域具有广泛的应用。多钒酸盐阴离子具有生物活性。溶液中五价钒的存在形体与溶液酸度和浓度有关,在弱酸性溶液中易形成多钒酸根阴离子,如十钒酸根V10O
、HV10O
和H2V10O
等。将NH4VO3溶于弱酸性介质中,加入乙醇可以得到橙色的十钒酸铵晶体(NH4)xH6-xV10O28·nH2O(用A表示)。元素分析结果表明,A中氢的质量分数为3.13%。用下述实验对该化合物进行分析,以确定其组成。
实验1:准确称取0.9291gA于三颈瓶中,加入100mL蒸馏水和150mL20%NaOH溶液,加热煮沸,生成的氨气用50.00mL0.1000mol·L-1HCl标准溶液吸收。加入酸碱指示剂,用0.1000mol·L-1NaOH标准溶液滴定剩余的HCl标准溶液,终点时消耗19.88mLNaOH标准溶液。
实验2:准确称取0.3097gA于锥形瓶中,加入40mL1.5mol·L-1H2SO4,微热使之溶解。加入50mL蒸馏水和1gNaHSO3,搅拌5分钟,便反应完全,五价钒被还原成四价。加热煮沸15分钟,然后用0.02005mol·L-1KMnO4标准溶液滴定,终点时消耗25.10mLKMnO4标准溶液。
(1)如图为滴定曲线图,请回答哪一个图为实验1的滴定曲线_______ ;请根据此滴定曲线选择一种最佳酸碱指示剂,并简述做出选择的理由_______ 。有关指示剂的变色范围如下:甲基橙(pH3.1~4.4),溴甲酚绿(pH3.8~5.4),酚酞(pH8.0~10.0)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/7/2758934700867584/2758994538504192/STEM/24d12d7ada7e4a36ab96353761bcd3c6.png?resizew=695)
(2)在实验2中,加NaHSO3还原V10O
,反应完全后需要加热煮沸15分钟。煮沸的目的是_______ ?写出KMnO4滴定反应的离子方程式_______ 。
(3)根据实验结果,计算试样A中NH
和V10O
的质量分数,确定A的化学式_______ (x和n取整数)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/42383d5830cc112678bcd814bdef94c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d3abf35cdabd8a91b19cceb06f19817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a03e3049f33b65c3980ca6d413e2fee5.png)
实验1:准确称取0.9291gA于三颈瓶中,加入100mL蒸馏水和150mL20%NaOH溶液,加热煮沸,生成的氨气用50.00mL0.1000mol·L-1HCl标准溶液吸收。加入酸碱指示剂,用0.1000mol·L-1NaOH标准溶液滴定剩余的HCl标准溶液,终点时消耗19.88mLNaOH标准溶液。
实验2:准确称取0.3097gA于锥形瓶中,加入40mL1.5mol·L-1H2SO4,微热使之溶解。加入50mL蒸馏水和1gNaHSO3,搅拌5分钟,便反应完全,五价钒被还原成四价。加热煮沸15分钟,然后用0.02005mol·L-1KMnO4标准溶液滴定,终点时消耗25.10mLKMnO4标准溶液。
(1)如图为滴定曲线图,请回答哪一个图为实验1的滴定曲线
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/7/2758934700867584/2758994538504192/STEM/24d12d7ada7e4a36ab96353761bcd3c6.png?resizew=695)
(2)在实验2中,加NaHSO3还原V10O
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/42383d5830cc112678bcd814bdef94c6.png)
(3)根据实验结果,计算试样A中NH
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/42383d5830cc112678bcd814bdef94c6.png)
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解题方法
【推荐3】利用甲烷制氢气,是目前化学工业上研究热点之一。回答下列问题:
(1)甲烷在氧化铁上厌氧燃烧制氢原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/22/2641566660755456/2641764862189568/STEM/98330b7dac7f492db4b51ef8617fa157.png?resizew=242)
写出R1中反应的化学方程式:___ 。
②已知在反应器R2中每消耗1g甲烷吸收21.875kJ的热量,该反应的热化学方程式为___ (生成气态水)。
(2)工业上常利用甲烷与水蒸气重整制氢,涉及热化学反应方程式如下:
I.CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ·mol-1
II.CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)△H=-41.0kJ·mol-1
通过改变温度和起始时的水碳比S[S=
]进行甲烷与水蒸气重整制氢的研究。图(a)为甲烷的转化率X(CH4)随温度、压强变化;图(b)为压强是3.2MPa时,水碳比与产氢率Y(
)随温度的变化。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/22/2641566660755456/2641764862189568/STEM/080bf7b9-8eaa-4522-a3b3-d04190fa0747.png?resizew=589)
①图(a)中,温度从高到低的顺序为___ 。
②图(b)中,水碳比从大到小的顺序为___ ;温度超过约900℃后,随温度升高,产氢率降低的原因可能是___ 。
③在T℃、pMPa条件下,向恒温恒容密闭容器中充入5mol水蒸气和1molCO,只发生反应II,达平衡时,CO的转化率为α。平衡时,CO的平衡分压为___ MPa,此温度下,该反应的平衡常数Kp=___ (分压代替浓度,分压=总压×物质的量分数)。
(1)甲烷在氧化铁上厌氧燃烧制氢原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/22/2641566660755456/2641764862189568/STEM/98330b7dac7f492db4b51ef8617fa157.png?resizew=242)
写出R1中反应的化学方程式:
②已知在反应器R2中每消耗1g甲烷吸收21.875kJ的热量,该反应的热化学方程式为
(2)工业上常利用甲烷与水蒸气重整制氢,涉及热化学反应方程式如下:
I.CH4(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
II.CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
通过改变温度和起始时的水碳比S[S=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d2c0bef7199b1549bf1e2601546c5b1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc327d75adfaf017b5fac2033ac3a485.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/22/2641566660755456/2641764862189568/STEM/080bf7b9-8eaa-4522-a3b3-d04190fa0747.png?resizew=589)
①图(a)中,温度从高到低的顺序为
②图(b)中,水碳比从大到小的顺序为
③在T℃、pMPa条件下,向恒温恒容密闭容器中充入5mol水蒸气和1molCO,只发生反应II,达平衡时,CO的转化率为α。平衡时,CO的平衡分压为
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(0.4)
【推荐1】如图的甲、乙两容器,甲体积可变压强不变,乙保持体积不变。向两容器中分别充入1 mol A、3 mol B,此时两容器体积均为500 mL,温度为T℃。保持温度不变,发生反应A(g)+3B(g)
2C(g)+D(s);△H<0。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/10/26/1576021371174912/1576021371600896/STEM/51ff464ae53640ea9f266bcc7d597e0a.png?resizew=190)
(1)下列选项中,能表明甲和乙容器中反应一定达到平衡状态的是________ 。
A.混合气体的总质量不随时间改变 B.2v正(C)=3v逆(B)
C.A、B转化率相等 D. 物质D的质量不随时间改变
(2)2 min后甲容器中的化学反应达到平衡,测得C的浓度为2 mol/L,此时容器的体积为________ mL,B的转化率α甲(B)为________ 。
(3)乙容器中反应达到平衡所需要的时间______ 2 min(填“>、<或=”),B的转化率α乙(B) ______ α甲(B) (填“>、<或=”)。
(4)若其它条件不变,甲中如果从逆反应方向开始反应建立平衡,要求平衡时C的物质的量与(2)中平衡时C的物质的量相等,则需要加入C的物质的量n(C)=________ mol,加入D的物质的量n (D)应该满足的条件为________________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/10/26/1576021371174912/1576021371600896/STEM/9970b874874b4a2ba6df28bef93f6a0f.png?resizew=33)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/10/26/1576021371174912/1576021371600896/STEM/51ff464ae53640ea9f266bcc7d597e0a.png?resizew=190)
(1)下列选项中,能表明甲和乙容器中反应一定达到平衡状态的是
A.混合气体的总质量不随时间改变 B.2v正(C)=3v逆(B)
C.A、B转化率相等 D. 物质D的质量不随时间改变
(2)2 min后甲容器中的化学反应达到平衡,测得C的浓度为2 mol/L,此时容器的体积为
(3)乙容器中反应达到平衡所需要的时间
(4)若其它条件不变,甲中如果从逆反应方向开始反应建立平衡,要求平衡时C的物质的量与(2)中平衡时C的物质的量相等,则需要加入C的物质的量n(C)=
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解题方法
【推荐2】深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义。N2O、CO在Pt2O+的表面进行两步反应转化为无毒的气体,其相对能量、反应历程和熵值(298.15K,100Kpa时)如图甲、乙所示。
I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/59ebc6c22101d245ae829010c44c72d3.png)
II:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b98a59b1a803aa2dcebb7f77137dd1be.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/21/3242659382657024/3243317023694848/STEM/3887b123593b49d1a81ab02f0a6a4c47.png?resizew=648)
将等物质的量的N2O和CO充入一密闭容器中进行反应,请回答:
(1)总反应的热化学方程式为_______ (
用含
、
的式子表示)。
(2)下列说法正确的是_______。
(3)在T1℃,平衡时
与
的关系如图丙所示,p为物质的分压强(单位为kPa)。若
、
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4866a8af6d79ccc5abb6add7ade0d2a9.png)
_______ 。(分压=总压×物质的量分数)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/21/3242659382657024/3243317023694848/STEM/490ab0719c704d088e2d05390b52266d.png?resizew=280)
(4)若在相同时间内测得N2O的转化率随温度的变化曲线如图丁所示,N2O的转化率在400℃~900℃之间下降由缓到急的原因是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/21/3242659382657024/3243317023694848/STEM/b0919ceaeba44b8380c796bfd30da3fa.png?resizew=341)
(5)在图丁中画出900℃以后,相同时间内N2O的转化率随温度的变化曲线_______ 。
I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f158f1243468a6fd19926eb1e0e838bc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/59ebc6c22101d245ae829010c44c72d3.png)
II:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4b9fe031121c85c3af43f158716bf308.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b98a59b1a803aa2dcebb7f77137dd1be.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/21/3242659382657024/3243317023694848/STEM/3887b123593b49d1a81ab02f0a6a4c47.png?resizew=648)
将等物质的量的N2O和CO充入一密闭容器中进行反应,请回答:
(1)总反应的热化学方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ba7ca65268dece097f4152efcf736ed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/59ebc6c22101d245ae829010c44c72d3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b98a59b1a803aa2dcebb7f77137dd1be.png)
(2)下列说法正确的是_______。
A.在恒温,恒容时,混合气体的密度不再变化说明体系达到平衡状态 |
B.该总反应高温下可能不自发 |
C.反应过程中先是N2O中的O原子去进攻Pt2O+中的Pt原子 |
D.研究表明,Pt2O+一步催化相对于上述反应历程具有更少的反应步骤和更低的活化能,所以平衡转化率更大 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b84f216a7afa1f06fcddb63e6ec4cd4f.png)
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(4)若在相同时间内测得N2O的转化率随温度的变化曲线如图丁所示,N2O的转化率在400℃~900℃之间下降由缓到急的原因是
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(5)在图丁中画出900℃以后,相同时间内N2O的转化率随温度的变化曲线
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(0.4)
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解题方法
【推荐3】Ⅰ.已知工业合成氨反应为: N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ,生成2 mol NH3放出热量92.4 kJ,下表给出了一些化学键的键能,请回答下列问题:
(1)表中 a =______ kJ· mol-1
(2)1 mol N2和 3 mol H2充分反应,放出的热量______ 92.4 kJ(填“>”、“<”或“=”)。
II.随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中 CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了普遍的重视。
(1)目前工业上有一种方法是用 CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)。下图表示该反应进行过程中能量的变化,该反应是_____ (填“吸热”或“放热”)反应;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/5/31/2215343132925952/2218172579102720/STEM/638b8560794e439d8532e048d50a23b5.png?resizew=156)
(2)下列各项中,能说明 CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)已达到平衡的是____ (填选项)。
A.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化
B.一定条件下,CH3OH 分解的速率和 CH3OH 生成的速率相等
C.一定条件下,单位时间内消耗 1 mol CO2,同时生成 1 mol CH3OH
D.一定条件下,H2O(g)的浓度保持不变
Ⅲ. 某实验小组以H2O2的分解为例,研究浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案设计实验。
(1)实验①和②的目的是_________________________________ 。实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进措施是________________
(2)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/5/31/2215343132925952/2218172579102720/STEM/fb6d2dfcf62042b9b0fa493f7a90b9ff.png?resizew=208)
分析上图能够得出的实验结论是_________________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/5/31/2215343132925952/2218172579102720/STEM/758db99a3d4e4feca2a64b3a054cc600.png?resizew=33)
化学键 | H-H | N≡N | O=O | O-H | N-H |
键能(kJ/mol) | 436 | 942 | 500 | 463 | a |
(1)表中 a =
(2)1 mol N2和 3 mol H2充分反应,放出的热量
II.随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中 CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了普遍的重视。
(1)目前工业上有一种方法是用 CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/5/31/2215343132925952/2218172579102720/STEM/758db99a3d4e4feca2a64b3a054cc600.png?resizew=33)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/5/31/2215343132925952/2218172579102720/STEM/638b8560794e439d8532e048d50a23b5.png?resizew=156)
(2)下列各项中,能说明 CO2(g)+3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/5/31/2215343132925952/2218172579102720/STEM/69ef5ad4-efd5-4d10-979c-fe49c7dae6ef.png)
A.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化
B.一定条件下,CH3OH 分解的速率和 CH3OH 生成的速率相等
C.一定条件下,单位时间内消耗 1 mol CO2,同时生成 1 mol CH3OH
D.一定条件下,H2O(g)的浓度保持不变
Ⅲ. 某实验小组以H2O2的分解为例,研究浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案设计实验。
实验编号 | 反应物 | 催化剂 |
① | 10 mL 2% H2O2溶液 | 无 |
② | 10 mL 5% H2O2溶液 | 无 |
③ | 10 mL 5% H2O2溶液 | 1 mL 0.1 mol/LFeCl3溶液 |
④ | 10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液 | 1 mL 0.1 mol/LFeCl3溶液 |
⑤ | 10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 | 1 mL 0.1 mol/LFeCl3溶液 |
(1)实验①和②的目的是
(2)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/5/31/2215343132925952/2218172579102720/STEM/fb6d2dfcf62042b9b0fa493f7a90b9ff.png?resizew=208)
分析上图能够得出的实验结论是
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【推荐1】Ⅰ.氨的用途十分广泛,如其可作为制备硝酸和氮肥的重要化工原料.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,目前已有三位科学家因其获得诺贝尔化学奖,反应为
.请回答下列问题:
(1)实验室中模拟合成氨过程,在一定温度下,将
和
充入一个体积为
的刚性密闭容器中反应,达平衡时,
的转化率为
;如果在相同条件下充入
,反应达平衡时,
的转化率为
,则
的值________(填标号).
(2)在容积为
的恒容容器中,充入
,其压强随温度变化规律如图1曲线b所示.如改为充入
和
,其对应平衡曲线为________ ;在
温度下,
的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
________
(列出计算式即可,
为以分压表示的平衡常数,分压
总压
物质的量分数).
,制得产品
,其工作原理如图2所示.________ 极.
②电极N的电极反应式为____________ .
③当通入
充分反应后,溶液中只有一种溶质,此时M极消耗的NO物质的量为________ .
Ⅱ.元素周期表中第ⅤA族元素及其化合物应用广泛,砷可以用于制备新型半导体材料GaAs,其晶胞结构如图所示.
中配位键的数目是________ .
(5)晶胞中与As距离最近且相等的As有________ 个.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f86c182e72ac3430612c0b882aa7c730.png)
(1)实验室中模拟合成氨过程,在一定温度下,将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c683a5afc3b76b0a00c2a266abedc32c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6cd41b88f6b448ca9149c1aefa10c8a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b54fef3fe3968e7c106ee83221f17fe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ce5045db9e3f59098b93c7b945a2fe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c12edb523184c8bda83b5183f06d67b5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ab7943489ffe69968c1206ac5bf0625.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/770d117c7a998334e3532b440dd1ac41.png)
A.大于1 | B.等于1 | C.小于1 | D.无法确定 |
(2)在容积为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/25b39a7969c75dc9400cfa6180cfe2f2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bce51aa084ad2e691348ee71c950191d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c683a5afc3b76b0a00c2a266abedc32c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6cd41b88f6b448ca9149c1aefa10c8a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2cbcd3a17798901bd8d07b221de6e1c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0d3625d355849d9082696e2a28cf1d3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/febe6ae46e15c2df1772464535e1ce23.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2468403b3eba9e40bfa36f464e927738.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0bb70f8f4efc7b481f72d203d84be159.png)
②电极N的电极反应式为
③当通入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29dadd00919fc08fed1e52cfec150dc5.png)
Ⅱ.元素周期表中第ⅤA族元素及其化合物应用广泛,砷可以用于制备新型半导体材料GaAs,其晶胞结构如图所示.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6974e45d06a5d87623c9978ac0f8f522.png)
(5)晶胞中与As距离最近且相等的As有
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【推荐2】在T℃时,向1 L固定体积的密闭容器M中加入2 mol X和1 mol Y,发生如下反应:2X(g)+Y(g)
aZ(g)+W(g) ΔH=-Q kJ/mol(Q>0);该反应达到平衡后,放出的热量为Q1 kJ,物质X的转化率为α;若平衡后再升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小。请回答下列问题:
(1)化学计量数a的值为________ 。
(2)下列能说明该反应达到了化学平衡状态的是________ (填序号)。
a.容器内压强一定 b.容器内气体的密度一定
c.容器内Z的分子数一定 d.容器内气体的质量一定
(3)维持T℃温度不变,若起始时向容器M中加入2 mol X、1 mol Y和1 mol Ar(稀有气体不参与反应),则反应达到平衡后放出的热量是________ kJ。
(4)维持T℃温度不变,若在一个和原容器体积相等的恒压容器N中加入2 mol X和1 mol Y,发生题给反应并达到平衡,则________ (填“M”或“N”)容器中的反应先达到平衡状态,容器中X的质量分数M________ N(填“>”、“<”或“=”)。
(5)已知:该反应的平衡常数随温度的变化情况如表所示:
若在某温度下,2 mol X和1 mol Y在容器M中反应并达到平衡,X的平衡转化率为50%,则该温度为________ ℃。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/11/9/2330345084960768/2333587903782912/STEM/8e0682cdf50649ffa8f685de3e6443e8.png?resizew=44)
(1)化学计量数a的值为
(2)下列能说明该反应达到了化学平衡状态的是
a.容器内压强一定 b.容器内气体的密度一定
c.容器内Z的分子数一定 d.容器内气体的质量一定
(3)维持T℃温度不变,若起始时向容器M中加入2 mol X、1 mol Y和1 mol Ar(稀有气体不参与反应),则反应达到平衡后放出的热量是
(4)维持T℃温度不变,若在一个和原容器体积相等的恒压容器N中加入2 mol X和1 mol Y,发生题给反应并达到平衡,则
(5)已知:该反应的平衡常数随温度的变化情况如表所示:
温度/℃ | 200 | 250 | 300 | 350 |
平衡常数K | 9.94 | 5.2 | 1 | 0.5 |
若在某温度下,2 mol X和1 mol Y在容器M中反应并达到平衡,X的平衡转化率为50%,则该温度为
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解题方法
【推荐3】运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。
(1)将氯化氢转化为氯气的反应为
。下图为刚性容器中,进料浓度比
分别等于1∶1、4∶1、7∶1时
平衡转化率随温度变化的关系,进料浓度比
等于1∶1的曲线是_______
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/28/7ca21cf9-f79c-4b91-9959-447d5baf1b7d.png?resizew=330)
(2)硫酸生产中,涉及反应
,不同压强下反应体系中平衡时
的百分含量
和温度(T)的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/28/2b290c99-2dfd-4bfa-bb8b-18bdf79de58a.png?resizew=159)
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/702479d629f919183641d90944d7bd0e.png)
_______
(填“>”或“<”);C、D两点的平衡常数:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4fe60721c86d58e3d70a78e00f9909d0.png)
_______
(填“>”“<”或“=”)。
②A、B、C、D四点反应速率由大到小的顺序为_______ (用A、B、C、D表示)
③下列能使平衡向正反应方向移动,且能提高SO2的平衡转化率的措施是_______ (填标号)。
A.升高温度 b.仅增大O2的浓度 c.仅增大SO2的浓度
(3)在三个容积相等的恒容密闭容器中按如表数据设定反应条件及投入反应物,发生反应
。
①c1、c2、c3由大到小的顺序为_______ 。
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b5ea3ca02f2cce0a5bd9dd908704324d.png)
_______
(填“>”“<”或“=”,下同);![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28fd3ed2c461b47aaa9534808651d25f.png)
_______ 1。
(1)将氯化氢转化为氯气的反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5246d959d742573c5f5c63ba88d84b18.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a99603f1c0afb5720376d0b9d5eea189.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/387d2029bc8e5f0ceb454be937a07e3f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a99603f1c0afb5720376d0b9d5eea189.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/28/7ca21cf9-f79c-4b91-9959-447d5baf1b7d.png?resizew=330)
(2)硫酸生产中,涉及反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ffa1846d9293f21cf6d695fc7f3c2cdd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e04f3cbcbb2a3b90c00c88a676af2e1b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/785033fdac84fd569591013dcc8e588c.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/28/2b290c99-2dfd-4bfa-bb8b-18bdf79de58a.png?resizew=159)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/702479d629f919183641d90944d7bd0e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b134979720dce8399d670998451f1c88.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4fe60721c86d58e3d70a78e00f9909d0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29c81705d9a2450defd6587d96ca4bf8.png)
②A、B、C、D四点反应速率由大到小的顺序为
③下列能使平衡向正反应方向移动,且能提高SO2的平衡转化率的措施是
A.升高温度 b.仅增大O2的浓度 c.仅增大SO2的浓度
(3)在三个容积相等的恒容密闭容器中按如表数据设定反应条件及投入反应物,发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ffa1846d9293f21cf6d695fc7f3c2cdd.png)
容器1 | 容器2 | 容器3 | |
反应温度(T)K | 700 | 700 | 800 |
反应物投入量 | ![]() | ![]() | ![]() |
平衡时![]() | C1 | C2 | C3 |
平衡时体系总压强(p)/Pa | P1 | P2 | P3 |
物质的平衡转化率(α) | ![]() | ![]() | ![]() |
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b5ea3ca02f2cce0a5bd9dd908704324d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b134979720dce8399d670998451f1c88.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28fd3ed2c461b47aaa9534808651d25f.png)
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(0.4)
解题方法
【推荐1】CO2是一种常见的温室气体,它的吸收和利用也成为现代科技的热门课题。
(1)恒容密闭容器中,在Cu/ZnO催化剂作用下,可用CO2制备甲醇:CO2(g) + 3H2(g)⇌CH3OH(g) + H2O(l) △H1,已知: CH3OH(g) +
O2(g)=CO2(g) + 2H2O(l) △H2,写出氢气燃烧热的热化学方程式________ (△H用△H1、 △H2表示)。某温度下,在体积为2L的密闭容器中加入2mol CO2、5mol H2以及催化剂进行反应生成CH3OH 蒸气和水蒸气,达到平衡时H2的转化率是60%,其平衡常数为_______ 。
(2)工业上用CO2催化加氢制取二甲醚:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)。在两个相同的恒容密闭容器中,充入等量的反应物,分别以Ir和Ce作催化剂,反应进行相同的时间后测得的CO2的转化率α(CO2)随反应温度的变化情况如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/2/7a9770f7-3b13-44ec-9ea7-378c2ea4db73.png?resizew=199)
①用Ir和Ce作催化剂时,反应的活化能更低的是_________ ;
②a、b、c、d和e五种状态,反应一定达到平衡状态的是________ ,反应的ΔH ____ 0(填“>”、“=”或“<”);
③从状态a到c,CO2转化率不断增大的原因是__________ ;
④已知T℃下,将2 molCO2和6 molH2通入到体积为V L的密闭容器中进行上述反应,反应时间与容器内的总压强数据如表:
该反应平衡时CO2的转化率为___________ 。
(3)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧中产生的温室气体CO2,得到NH4HCO3溶液,则反应NH4++HCO3-+H2O⇌NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=_________ 。(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数Ka1=4×10-7,Ka2=4×10-11 )。
(1)恒容密闭容器中,在Cu/ZnO催化剂作用下,可用CO2制备甲醇:CO2(g) + 3H2(g)⇌CH3OH(g) + H2O(l) △H1,已知: CH3OH(g) +
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b8503f4706b8321e4e79a87eadea84.png)
(2)工业上用CO2催化加氢制取二甲醚:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)。在两个相同的恒容密闭容器中,充入等量的反应物,分别以Ir和Ce作催化剂,反应进行相同的时间后测得的CO2的转化率α(CO2)随反应温度的变化情况如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/2/7a9770f7-3b13-44ec-9ea7-378c2ea4db73.png?resizew=199)
①用Ir和Ce作催化剂时,反应的活化能更低的是
②a、b、c、d和e五种状态,反应一定达到平衡状态的是
③从状态a到c,CO2转化率不断增大的原因是
④已知T℃下,将2 molCO2和6 molH2通入到体积为V L的密闭容器中进行上述反应,反应时间与容器内的总压强数据如表:
时间t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
总压强p/1000kPa | 1.0 | 0.83 | 0.68 | 0.60 | 0.60 |
(3)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧中产生的温室气体CO2,得到NH4HCO3溶液,则反应NH4++HCO3-+H2O⇌NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=
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【推荐2】二氧化碳是用途非常广泛的化工基础原料,回答下列问题:
(1)工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。
已知;:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(l)+H2O(l) △H=-131.0kJ/mol;
H2(g)+
O2(g)= H2O(l) △H=-285.8 kJ/mol。
CH3OH的燃烧热△H=_______ 。
(2)在催化剂作用下,CO2和CH4可以直接转化为乙酸:CO2(g)+CH4(g)
CH3COOH(g) △H=+36.0kJ/mol。在不同温度下乙酸的生成速率变化如右图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/5/1854080419799040/1856149207597056/STEM/9dc95c32cc104fd9bf3e92c5fe4c15cb.png?resizew=189)
①当温度在250℃~300℃范围时,乙酸的生成速率减慢的主要原因是______ ;当温度在300℃~400℃范围时,影响乙酸生成速率的主要因素是________ 。
②欲使乙酸的平衡产率提高,应采取的措施是________ (填标号)。
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.降低压强
(3)高温下,CO2与足量的碳在密闭容器中实现反应:C(s)+CO2(g)
2CO(g)。
①向容积为1L的恒容容器中加入0.2mol CO2,在不同温度下达到平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如右图所示,则该反应为_____ (填“放热”或“吸热”)反应。某温度下,若向该平衡体系中再通入0.2mol CO2,平衡____ (填“正向”、“逆向”或“不”)移动,达到新平衡后,体系中CO的百分含量________ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
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②向压强为p,体积可变的恒压容器中充入一定量CO2,650℃时反应达平衡,CO的体积分数为40.0%,则CO2的转化率为_________ 。气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp),此温度下,该反应的化学平衡常数Kp=_________ (用含p的代数式表示),若向平衡体系中再充入V(CO2): V(CO)=5:4的混合气体,平衡______ (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(1)工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。
已知;:CO2(g)+3H2(g)
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H2(g)+
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CH3OH的燃烧热△H=
(2)在催化剂作用下,CO2和CH4可以直接转化为乙酸:CO2(g)+CH4(g)
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①当温度在250℃~300℃范围时,乙酸的生成速率减慢的主要原因是
②欲使乙酸的平衡产率提高,应采取的措施是
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.降低压强
(3)高温下,CO2与足量的碳在密闭容器中实现反应:C(s)+CO2(g)
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①向容积为1L的恒容容器中加入0.2mol CO2,在不同温度下达到平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如右图所示,则该反应为
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②向压强为p,体积可变的恒压容器中充入一定量CO2,650℃时反应达平衡,CO的体积分数为40.0%,则CO2的转化率为
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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【推荐3】氮及其化合物在生活和生产中应用广泛。
(1)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生反应:2N2(g)+6H2O(1)
4NH3(g)+3O2(g)
H=+1530 kJ·mol-1,又知:H2O(g) = H2O(1)
H=-44.0 kJ·mol-1,则4NH3(g)+3O2(g)
2N2(g)+6H2O(g)
H =_____ kJ·mol-1。在恒温恒容密闭容器中,当该反应处于平衡状态时,欲使平衡向正反应方向移动且反应速率加快,下列措施可行的是_____ 。(填字母)
A.向平衡混合物中充入Ar B.向平衡混合物中充入O2
C.采用更好的催化剂 D.降低反应的温度
(2)①用氨气制取尿素[CO(NH2)]的反应为:2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H<0,某温度下,向容器为1L的密闭容器中通入4 mol NH3和2molCO2,该反应进行到40s时,达到平衡,此时CO2的转化率为50%。下图中的曲线表示在前25s内NH3的浓度随时间的变化。如果保持其他条件不变的情况下使用催化剂,请在下图中用实线画出c(NH3)随时间的变化曲线。_______________ 。
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② 若保持温度和容器体积不变,向平衡体系中再通入2molNH3和2molH2O,此时v正______ v逆(填“>”、“=”或“<”)
(3)叠氮酸钠(NaN3)常用于汽车安全气囊中,工业 生产NaN3主要是在175℃时把NaNO3粉末加到熔化的NaNH2中,此外还生成两种常见的碱性物质,请写出上述过程的化学方程式_______________________ 。
(4)羟胺NH2OH可以看作是NH3分子内的一个氢原子被羟基取代的衍生物。以硝酸、硫酸水溶液作电解质进行电解,在汞电极上NO3-可转化为NH2OH,以铂为另一极,则该电解反应的总化学方程式_______ 。
(1)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生反应:2N2(g)+6H2O(1)
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A.向平衡混合物中充入Ar B.向平衡混合物中充入O2
C.采用更好的催化剂 D.降低反应的温度
(2)①用氨气制取尿素[CO(NH2)]的反应为:2NH3(g)+CO2(g)
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② 若保持温度和容器体积不变,向平衡体系中再通入2molNH3和2molH2O,此时v正
(3)叠氮酸钠(NaN3)常用于汽车安全气囊中,工业 生产NaN3主要是在175℃时把NaNO3粉末加到熔化的NaNH2中,此外还生成两种常见的碱性物质,请写出上述过程的化学方程式
(4)羟胺NH2OH可以看作是NH3分子内的一个氢原子被羟基取代的衍生物。以硝酸、硫酸水溶液作电解质进行电解,在汞电极上NO3-可转化为NH2OH,以铂为另一极,则该电解反应的总化学方程式
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