碳热还原法广泛用于合金及材料的制备。回答下列问题(1) 一种制备氮氧化铝的反应原理为23A...

碳热还原法广泛用于合金及材料的制备。回答下列问题

(1) 一种制备氮氧化铝的反应原理为23Al2O3+ 15C+5N2=2Al23O27N5+15CO,产物Al23O27N5 中氮的化合价为_____，该反应中每生成 l mol Al23O27N5转移的电子数为_______________ 。　

(2) 真空碳热冶铝法包含很多反应．其中的三个反应如下：

Al2O3 (s) +3C(s)=Al2OC(s) +2CO(g)　　 △H1

2Al2OC(s)+3C(s)=Al4C3(s)+2CO(g)　　 　 △H2

2Al2O3(s) +9C(s)= Al4C3(s)+6CO(g)　　 △H3

①△H3=________　　 ( 用△H1、△H2表示)．

②Al4C3可与足量盐酸反应制备简单的烃。该反应的化学方程式为____________。

(3)下列是碳热还原制锰合金的三个反应 ，CO与CO2平衡分压比的自然对数() 与温度的关系如图所示(已知Kp 是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数，分压＝总压 × 气体的物质的量分数)。

I.　 Mn3C(s)+4CO2(g)⇌ 3MnO(s)+ 5CO(g)　　 Kp(I)

II.　 Mn(s) +CO2(g) ⇌MnO(s) +CO(g)　 Kp (II)

III. Mn3C(s)+CO2(g) ⇌3Mn(s) +2CO(g)　 Kp(III)

①△H>O的 反应是_________　　 (填“I ”“II” 或“III”)。

②1200K时在 一体积为 2L 的恒容密闭容器中有17.7gMn3C( s)和0.4molCO2 ，只发生反应I，5min后达到平衡，此时CO的浓度为0.125mol/L，则0～5 min内 v(CO2)=_______。

③在一体积可变的密闭容器中加入一定量的Mn(s )并充入一定量的CO2(g) .只发生反应

II，下列能说明反应II 达到平衡状态的是________ (填标号)。

A. 容器的体积不再改变

B.固体的质量不再改变

C.气体的总质量不再改变

④向恒容密闭容器中加入Mn3C并充入0.l molCO2, 若只发生反应III. 则在A点反应达到平衡时，容器的总压为akPa, CO2的转化率为______; A点对应温度下的Kp(III) =______。

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碳热还原法广泛用于合金及材料的制备。回答下列问题：

(1)一种制备氮氧化铝的反应原理为23Al2O3＋15C＋5N2=2Al23O27N5＋15CO ，产物Al23O27N5中氮的化合价为______，该反应中每生成1 mol Al23O27N5，转移的电子数为________NA。

(2)真空碳热冶铝法包含很多反应，其中的三个反应如下：

Ⅰ.Al2O3(s)＋3C(s)=Al2OC(s)＋2CO(g)　ΔH1

Ⅱ.2Al2OC(s)＋3C(s)=Al4C3(s)＋2CO(g)　ΔH2

Ⅲ.2Al2O3(s)＋9C(s)=Al4C3(s)＋6CO(g)　ΔH3

①ΔH3＝_________(用ΔH1、ΔH2表示)。

②Al4C3可与足量盐酸反应制备一种烃。该反应的化学方程式为________________。

(3)下列是碳热还原法制锰合金的三个反应，CO与CO2平衡分压比的自然对数值与温度的关系如图所示(已知Kp是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数)。

Ⅰ.Mn3C(s)＋4CO2(g)3MnO(s)＋5CO(g)　　　Kp(Ⅰ)

Ⅱ.Mn(s)＋CO2(g)MnO(s)＋CO(g)　　　　Kp(Ⅱ)

Ⅲ.Mn3C(s)＋CO2(g)3Mn(s)＋2CO(g)　　　Kp(Ⅲ)

①ΔH>0的反应是____(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。

②1 200 K时，在一体积为2 L的恒容密闭容器中有17.7 g Mn3C(s)和0.4 mol CO2，只发生反应Ⅰ，5 min 后达到平衡，此时CO的浓度为0.125 mol/L，则0～5 min内v(CO2)＝_________。

③在一体积可变的密闭容器中加入一定量的Mn(s)并充入一定量的CO2(g)，只发生反应Ⅱ，下列能说明反应Ⅱ达到平衡的是____(填字母)。

A.容器的体积不再改变　　B.固体的质量不再改变　　C.气体的总质量不再改变

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碳热还原法广泛用于合金及材料的制备。回答下列问题：

(1)一种制备氮氧化铝的反应原理为23Al2O3+ 15C+5N2==2Al23O27N5+15CO，产物Al23O27N5中氮的化合价为______________________________。

(2)真空碳热冶铝法包含很多反应，其中的三个反应如下：

Al2O3 (s)+ 3C(s)==Al2OC(s)+2CO(g)  △H1

2Al2OC(s) + 3C(s)==Al4C3(s) + 2CO(g) △H2

2Al2O3 (s)+ 9C(s)== Al4C3 (s) + 6CO(g) △H3

①△H3=_________ (用△H1、△H2 表示)。

②Al4C3可与足量盐酸反应制备一种最简单的烃，该反应的化学方程式为__________________________。(3)下列是碳热还原制锰合金的三个反应，CO 与CO2 平衡分压比的自然对数值(1nK=2.303lgK)与温度的关系如图所示(已知Kp是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数。分压=总压× 气体的物质的量分数)。

I.Mn3C(s)+4CO2(g) 3MnO(s)+5CO(g) Kp(I)

II.Mn(s)+CO2(g) MnO(s)+CO(g)  Kp(II)

III.Mn3C(s) + CO2(g) 3Mn(s)+2CO(g)  Kp(III)

①△H>0 的反应是__________________  (填“I”“II”或“I”)。

②1200 K时，在一体积为2L的恒容密闭容器中有17.7 gMn3C(s)和0.4molCO2，只发生反应I，5min后达到平衡，此时CO的浓度为0.125 mol/L，则0~5 min 内V(CO2)=____________。

③在一体积可变的密闭容器中加入一定量的Mn(s)并充入一定量的CO2(g)，只发生反应II，下列能说明反应II达到平衡的是____________  (填字母 )。

A.容器的体积不再改变  　 B.固体的质量不再改变 　  C.气体的总质量不再改变

④向恒容密闭容器中加入Mn3C 并充入0.1molCO2，若只发生反应III，则在A点反应达到平衡。当容器的总压为a kPa时，CO2的转化率为______________；A点对应温度下的Kp(III)=____________。

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碳热还原法广泛用于合金及材料的制备。因答下列问题:

(1)种制备氮氧化铝的反应原理为23Al2O3+15C+5N2=2Al23O27N5+15CO,产物Al23O27N5中氮的化合价为____,该反应中每生成1mol Al23O27N5,转移的电子数为_____________。

(2)真空碳热冶得法包含很多反应,其中的三个反应如下:

Al2O3(s)+3C(s)=Al2OC(s)+2CO(g)　　 ΔH1

2Al2OC(s)+3C(s)=Al4C3(s)+2CO(g) ΔH2

2Al2O3(s)+9C(s)=Al4C3(s)+6CO(g) ΔH3

①ΔH3=______(用ΔH1、ΔH2表示)。

②Al4C3可与足量盐酸反应制备种最简单的烃。该反应的化学方程式为_____________。

(3)下列是碳热还原制锰合金的三个反应,CO与CO2平衡分压比的自然对数值(lnK=2.3031gK)与温度的关系如图所示(已知Kp是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数,分压=总压×气体的物质的量分数)。

Ⅰ.Mn3C(s)+4CO2(g)3MnO(s)+ 5CO(g)　　 Kp(I)

Ⅱ.Mn(s)+CO2(g)MnO(s)+CO(g) Kp(Ⅱ)

Ⅲ.Mn3C(s)+CO2(g)3Mn(s)+2CO(g)Kp(Ⅲ)

①ΔH>0的反应是______ (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。

②1200K时,在一体积为2L的恒容密闭容器中有17.7gMn3C(s)和0.4molCO2,只发生反应Ⅰ，5min后达到平衡，此时CO的浓度为0.125mol/L,则0~5min内v(CO2)=_____________。

③在一体积可变的密闭容器中加入一定量的Mn(s)并充入一定量的CO2(g),只发生反应Ⅱ,下列能说明反应Ⅱ达到平衡的是_____(填标号)。

A.容器的体积不再改变

B.固体的质量不再改变

C.气体的总质量不再改变

③向恒容密闭容器中加入Mn3C并充入0.1molCO,若只发生反应Ⅲ,则在A点反应达到平衡，当容器的总压为akPa时,CO的转化率为______;A点对应温度下的Kp(Ⅲ)=________。

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碳热还原法广泛用于合金及材料的制备。回下列问题:

(1)一种制备氮氧化铝的反应原理为23Al2O3+15C+5N2=2Al23O27N5+15CO ,产物Al23O27N5中氮的化合价为______,该反应中每生成1 mol Al23O27N5,转移的电子数为________NA。

(2)真空碳热冶铝法包含很多反应,其中的三个反应如下:

Al2O3(s)+3C(s) =Al2OC(s)+2CO(g)　　　　　 ΔH1

2Al2OC(s)+3C(s) =Al4C3(s)+2CO(g)　　　　　 ΔH2

2Al2O3(s)+9C(s)= Al4C3(s)+6CO(g)　　　　　 ΔH3

①ΔH3=_________(用ΔH1、ΔH2表示)。

②Al4C3可与足量盐酸反应制备一种烃。该反应的化学方程式为____________。

(3)下列是碳热还原法制锰合金的三个反应,CO与CO2平衡分压比的自然对数值与温度的关系如图所示(已知Kp是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数)。

Ⅰ.Mn3C(s)+4CO2(g) 3MnO(s)+5CO(g)　　 　　 Kp(Ⅰ)

Ⅱ.Mn(s)+CO2(g) MnO(s)+CO(g)　　　　　 　　 Kp(Ⅱ)

Ⅲ.Mn3C(s)+CO2(g) 3Mn(s)+2CO(g)　　 　　 Kp(Ⅲ)

①ΔH>0的反应是____(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。

②1200 K时,在一体积为2 L的恒容密闭容器中有17.7 g Mn3C(s)和0.4 mol CO2,只发生反应Ⅰ,5 min后达到平衡,此时CO的浓度为0.125 mol/L,则0~5 min内v(CO2)=_________。

③在一体积可变的密闭容器中加入一定量的Mn(s)并充入一定量的CO2(g),只发生反应Ⅱ,下列能说明反应Ⅱ达到平衡的是____(填字母)。

A.容器的体积不再改变

B.固体的质量不再改变

C.气体的总质量不再改变

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氮化铝是一种新型的无机非金属材料，被广泛应用于集成电路生产领域．其制备反应原理为：Al2O3+N2+3C═2AlN+3CO．制备过程中，原料配比不当或反应不完全等因素都会造成产品中含有碳或Al2O3等杂质．为测定产品中AlN的质量分数，某同学按如图1装置进行相关实验．可选用的化学试剂为：mg氮化铝片状固体、NaOH饱和溶液、水、煤油、医用酒精．回答下列问题：

（1）组装完实验装置，使用前第一步应该　　　　　　　　　　　　　

（2）图1（B）中试剂最好选用　　　　 　　　　 （填序号）：

①煤油　　　　　 ②医用酒精　　　　　　　 ③水

已知A 中有NaAlO2生成，并放出有刺激性气味气体，写出A中发生反应的离子方程式　　 　　　　 　 ．

（3）读取C（量筒）中液体体积时，应注意下列问题，错误的是　　 　　　 　 （填序号）

a．C中液面不再上升时立即读数

b．上下移动C，使之液面与B中液面相平

c．A中不再有气泡逸出

d．视线与凹液面最低处相平

（4）mg氮化铝与足量NaOH饱和溶液反应，实验结束后，C中收集到液体的体积为VL（已折算成标准状况），则AlN样品的纯度为　 　　　　 　　 （写计算表达式）．

（5）上述实验方案，可能因气体体积测量不准，导致误差较大．有人建议改用下列A、B两个装置中的一种（在通风橱内进行），只需进行简单而又必要的数据测写，用差量法就可比较准确确定样品中AlN的质量分数．较合理的装置是：　　 　　　　　　 　 （填代号）．

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氮化铝是一种新型的无机非金属材料，被广泛应用于集成电路生产领域。其制备反应原理为Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO。制备过程中，原料配比不当或反应不完全等因素都会造成产品中含有碳或Al2O3等杂质。为测定产品中AlN的质量分数，某同学按下图装置进行相关实验。可选用的化学试剂：m g氮化铝片状固体、NaOH饱和溶液、水、煤油、医用酒精。

回答下列问题：

(1)简述检查该套装置气密性的方法：____________________________________。

(2)上图B中试剂最好选用：__________(填序号)。

①水　　 ②煤油　　 ③医用酒精

已知A 中有NaAlO2生成，并放出有刺激性气味的气体，写出A中发生反应的化学方程式：______________________________________________________。

(3)读取C(量筒)中液体体积时，应注意__________(填字母)。

a．C中液面不再上升时立即读数

b．上下移动C，使之液面与B中液面相平

c．A中不再有气泡逸出

d．视线与凹液面最低处相平

(4)m g氮化铝与足量NaOH饱和溶液反应，实验结束后，C中收集到液体的体积为V L(已折算成标准状况)，则AlN样品的纯度为__________(写计算表达式)。

(5)上述实验方案，可能因气体体积测量不准，导致误差较大。有人建议改用下列A、B两个装置中的一种(在通风橱内进行)，只需进行简单而又必要的数据测量，用差量法就可比较准确确定样品中AlN的质量分数。较合理的装置是_________(填字母)。

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铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。

真空碳热还原－氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：

Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)=3AlCl(g)＋3CO(g)

ΔH＝a kJ·mol－1

3AlCl(g)=2Al(l)＋AlCl3(g)ΔH＝b kJ·mol－1

(1)反应Al2O3(s)＋3C(s)=2Al(l)＋3CO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)。

(2)Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为______________________________________。

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铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。

（1）真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s) =3AlCl (g)+3CO(g)　　 △H = a kJ·mol-1

3AlCl(g)=2Al(l)+ AlCl3 (g)　　 △H = b kJ·mol-1

①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=________kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。

②Al4C3也是该反应过程中的一种中间产物。Al4C3 与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为_______________。

③甲烷和水反应可以制水煤气(混合气体)，在恒温、固定体积为V升的密闭容器中的反应微观示意图如下所示，根据微观示意图得出的结论中，正确的是_____________。

一定条件下经过t分钟达到化学平衡

a. 该反应方程式为：CH4+H2O = CO+3H2

b. 该反应平衡前后压强比为3：4

c. 该反应体系中含氢元素的化合物有3种

d. 该反应中甲烷的平衡转化率为50%

④水煤气中的H2可用于生产NH3，在进入合成塔前常用[Cu(NH3)2]Ac溶液来吸收其中的CO，防止合成塔中的催化剂中毒，其反应是：

[Cu(NH3)2]Ac(aq) + CO(g) + NH3(g)   [Cu(NH3)3]Ac·CO(aq)　　 △H＜0

[Cu(NH3)2]Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是____________________。该条件下用气体表示的平衡常数表达式为：K=______________

（2）镁铝合金(Mg17Al12 )是一种潜在的贮氢材料，一般在氩气环境中将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下可完全吸氢得到的混合物Y(含MgH2 和Al)，Y在一定条件下可释放出氢气。

①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是_________________。

②写出镁铝合金(Mg17Al12 ) 在一定条件下完全吸氢的化学方程式 _________________。

③在6. 0 mol·L-1 HCl 溶液中，混合物Y 能完全释放出H2。1 mol Mg17 Al12 完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应，释放出H2 的物质的量为_________。

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