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题型分组训练10 化学反应原理综合应用题
(A组)
1.铝的利用成为人们研究的热点,是新型电池研发中重要的材料。
(1)通过以下反应制备金属铝。
反应1:Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)===3AlCl(g)+3CO(g) ΔH1=akJ·mol-l
反应2:Al2O3(s)+3C(s)===2Al(l)+3CO(g) ΔH2=bkJ·mol-1
反应3:3AlCl(g)===2Al(l)+AlCl3(g)ΔH3
①反应3的ΔH3= kJ·mol-1。
②950℃时,铝土矿与足量的焦炭和Cl2反应可制得AlCl3。该反应的化学方程式是
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(2)在高温条件下进行反应:
2Al(l)+AlCl3(g)⇌3AlCl(g)。
①向图1所示的等容积A、B密闭容器中加入足量的铝粉,再分别充入1molAlCl3(g),在相同的高温下进行反应。图2表示A容器内的AlCl3(g)体积分数随时间的变化图,在图2中画出B容器内AlCl3(g)体积分数随时间的变化曲线。
②1100℃时,向2L密闭容器中通入3molAlCl(g),发生反应:3AlCl(g)⇌2Al(l)+AlCl3(g)。已知该温度下AlCl(g)的平衡转化率为80%,则该反应的平衡常数K= 。
③加入3molAlCl(g),在不同压强下发生反应,温度对产率的影响如图3所示。此反应选择温度为900℃的原因是
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(3)用铝制作的快速放电铝离子二次电池的原理如图4所示。
①该电池充电时,阴极的电极反应式为
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②AlCl3和NaCl的熔融盐常用于镀铝电解池,电镀时AlCl和Al2Cl两种离子在电极上相互转化,其他离子不参与电极反应。NaCl的作用是
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2.N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为
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(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为
NO+NO2+2OH-===2NO+H2O
2NO2+2OH-===NO+NO+H2O
①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有 (填字母)。
A.加快通入尾气的速率
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是 (填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 (填化学式)。
(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为NO的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO,其离子方程式为
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