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  • 氮是一种重要的化学元素,与氮有关的重要物质有氨、联氨、尿素、丙烯腈、己二腈等,回答下列问题:


    \(\rm{(1)}\)已知:\(\rm{2NH_{3}(g) \overset{}{⇌} }\) \(\rm{N_{2} (g) + 3H_{2}(g)}\)    \(\rm{ΔH = akJ·mol^{-1}}\)

    \(\rm{2H_{2}(g)+O_{2}(g)=2H_{2}O(g)}\)           \(\rm{ΔH = bkJ·mol^{-1}}\)

    \(\rm{{\,\!}^{\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}NH_{3}(l) \overset{}{⇌} NH_{3}(g)}\)               \(\rm{ΔH = c kJ·mol^{-1}}\)

    则反应\(\rm{4NH_{3}(l)+3O_{2}(g)=2N_{2}(g)+6H_{2}O(g)}\)的\(\rm{ΔH =}\)________\(\rm{kJ·mol^{-1}(}\)用\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)、\(\rm{c}\)表示\(\rm{)}\)。

    \(\rm{(2)}\)丙烯腈\(\rm{(CH_{2}=CHCN)}\)是一种重要的化工原料,工业上以氨、丙烯、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈\(\rm{(C_{3}H_{3}N)}\)的热化学方程式如下:


    \(\rm{{C}_{3}{H}_{6}(g)+N{H}_{3}(g)+ \dfrac{3}{2}{O}_{2}(g)={C}_{3}{H}_{3}N(g)+3{H}_{2}O(g) }\)      \(\rm{\triangle H= -515 kJ·mol}\)\(\rm{{\,\!}^{-1}}\)


    \(\rm{①}\)对于气相反应,用某组分\(\rm{(B)}\)的平衡压强\(\rm{(p_{B})}\)代替物质的量浓度\(\rm{(c_{B})}\)也可以表示平衡常数\(\rm{(}\)记作\(\rm{K_{P})}\),则上述反应的\(\rm{K_{P}=}\)____。该反应能自发,其原因是:___。

    \(\rm{②}\)若其他条件不变,在恒容、温度\(\rm{T_{1}}\)时丙烯腈的物质的量与时间的图像如图\(\rm{(a)}\)所示。请补充完成温度为\(\rm{T_{2}(}\)化学平衡常数\(\rm{K(T_{1}) > K(T_{2}))}\)时丙烯腈的物质的量随时间变化的示意图。


    \(\rm{(3)}\)图\(\rm{(b)}\)为在相同压强下,经过相同反应时间测得的丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应温度为\(\rm{460^{O}C}\),则高于 \(\rm{460^{O}C}\)时,丙烯腈的产率降低可能的原因是:\(\rm{①}\)有副反应发生,\(\rm{②}\)_________________,\(\rm{③}\)_____________________。



    \(\rm{(4)}\)恒容时,若按丙烯、氨、空气的体积比\(\rm{1:1:7.5}\)投料,有利于提高\(\rm{C_{3}H_{6}}\)转化为\(\rm{C_{3}H_{3}N}\)平衡转化率的措施有_____________。\(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)

    A.使用催化剂                 \(\rm{B.}\)投料比不变,增加反应物的浓度 

    C.降低反应温度               \(\rm{D.}\)将产物液化,及时移走产物

    \(\rm{(5)}\)己二腈\(\rm{[NC(CH_{2})_{4}CN]}\) 是一种重要的化工原料,是制造尼龙的中间体。工业上通过电解丙烯腈\(\rm{(CH_{2}=CHCN)}\)制己二腈,\(\rm{H_{3}PO_{4}-K_{3}PO_{4}}\)等作为电解质溶液,控制\(\rm{pH}\)在\(\rm{8.5~9.0}\)范围内。写出该电解的总化学方程式_____________________________________。

    【考点】化学反应转化率,熵变,电解池的工作原理,化学平衡常数,反应热和焓变,化学平衡的影响因素,化学反应速率与化学平衡图象的综合应用,用盖斯定律及有关计算
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    难度:较难
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