Синтез циановодорода
(для решения требуется авторизация)
Источник: IChO 2018 (Prague and Budapest) + IChO 2009 (London), Preparatory Problems
Циановодород (HCN) – бесцветная жидкость с характерным запахом миндаля. Это сырьё для получения акрилонитрила, метилметакрилата, адипонитрила и других соединений. Большое число её производных используются при извлечении благородных металлов из руд, при гальванопластическом золочении и серебрении, в производстве ароматических веществ, химических волокон, пластмасс, каучука, органического стекла, стимуляторов роста растений, гербицидов.
Циановодород получают из различных смесей, содержащих атомы водорода, азота и углерода, при этом затрачивается достаточное количество энергии. В настоящее время экономически оправданными являются только процессы с участием углеводородов и аммиака. Два основных способа получения HCN:
• Процесс BMA фирмы Degussa: CH4 (г) + NH3 (г) → HCN (г) + 3H2 (г)
• Процесс Андрусова: CH4 (г) + NH3 (г) + 3/2O2 (г) → HCN (г) + 3H2O (г)
Оба процесса протекают при температурах выше 1 000 °C и при давлении, близком к стандартному. В обоих используются специальные платиновые катализаторы.
-
Рассчитайте изменение энтальпии ΔrHm , кДж/моль, при 1 500 K для реакций, происходящих в процессах Degussa (BMA) и Андрусова. Используйте энтальпии образования ΔfHm из приведенной ниже таблицы.
Соединение ΔfHm, кДж/моль CH4 (г) -90.3 NH3 (г) -56.3 HCN(г) 129.0 H2O(г) -250.1
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
-
Какой процесс (Degussa или Андрусова) требует постоянного нагревания для поддержания температуры реактора 1 500 K? Почему?
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
-
Рассчитайте значения константы равновесия K реакции, которая происходит в процессе Degussa (BMA), при температурах 1 500 K и 1 600 K. Стандартное изменение энергии Гиббса для этой реакции при 1 500 K равно ΔrGm(1 500 K) = −112.3 кДж/моль. Примите, что энтальпия реакции является постоянной в интервале температур от 1 500 K до 1 600 K. Соответствует ли результат принципу Ле Шателье?
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
-
Используя принцип Ле Шателье, предскажите, увеличивается или уменьшается константа равновесия K реакции в процессе Андрусова при нагревании от 1 500 K до 1 600 K.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
-
Циановодород в водном растворе - слабая кислота ("синильная кислота"), ее константа диссоциации Ka = 4.93´10–10. Найдите pH 1.00 M раствора HCN.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
-
В 10 л чистой воды случайно попал NaCN. pH полученного раствора оказался равным 7.40. Запишите уравнения, связывающие молярные концентрации всех веществ в растворе* (Na+, H+, OH–, CN–, HCN) и на этой основе рассчитайте массу (мг) добавленного NaCN.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти