题目
题型:不详难度:来源:
(1)将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气:
C(s) + H2O(g) H2(g) + CO(g) △H =" +131.3" kJ ,△S =" +133.7" J/K
该反应在低温下能否自发 (填:能或否)。
(2)合成氨工业中原料气压缩到30~50MPa的原因是 。从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400~500℃的高温,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是 。
(3)已知在400℃时,N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g) 的K=0.5。
①在400℃时, 2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K= (填数值)。
②400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应V(N2)正 V(N2)逆(填:>、<、=、不能确定)。
③500℃、50MPa时,在容积为2L的容器中加入1 mol N2、3mol H2,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K= 。
④在三个相同容器中各充入1 molN2和3molH2,在某一不同条件下反应并达到平衡,氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是 (填序号)。
A.图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且P2>P1 |
B.图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响,且P1>P2 |
C.图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2 |
D.图Ⅱ可能是同温同压下,催化剂性能:1>2 |
答案
(2)增大压强,使合成氨的平衡右移,从而提高氨的产率。(2分)
增大反应速率,缩短达到平衡所需的时间。(2分)
(3)①2(1分);②=(1分);③(2分);④D(2分)。
解析
核心考点
试题【(12分)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为:N2(g)+3H2(g)3NH3(g) △H=-9】;主要考察你对绿色化学等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)以N2和H2为原料合成氨气。反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0
①下列措施可以提高H2的转化率是(填选项序号) 。
a.选择适当的催化剂 b.增大压强
c.及时分离生成的NH3 d.升高温度
②一定温度下,在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应。若容器容积恒定,达到平衡状态时,气体的总物质的理是原来的,则N2的转化率a1= ;
若容器压强恒定,达到平衡状态时,N2的转化率为a2,则a2 a1(填“>”、“<”或“=”)。
(2)以氨气、空气为主要原料制硝酸。
①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是 。
②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H>0
该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如右图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号) 。
a.在t1~t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施可以是升高温度
c.在t3~ t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d.在t5时,容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值
(3)硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。
①催化还原法:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是 。
②碱液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。
若每9.2gNO2和Na2FCO3溶液反应时转移电子数为0.1mol,则反应的离子方程式是 。
03,还含有FeO、A1203、Si02等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下:
请回答下列问题:
(1)Cr203在高温焙烧时反应的化学方程式为 。
(2)生产过程中,调节(含Na2Cr04、Na2Si03、NaAl02
的溶液)pH的目的是 。
(3)某化工厂采用石墨作电极电解Na2Cr04溶液,实现了
Na2Cr04转化为Na2Cr207的生产,其原理如下图所示。
①写出阳极的电极方程式: ;
②此生产方法和上述流程相比的优点主要有 。
(4)Na2Cr207可用于测定废水的化学耗氧量(即COD,指每升水样中还原性物质被
氧化所需要的02的质量)。现有某水样100.00 mL,酸化后加入cl mol/L。的
Na2Cr207溶液mL,使水中的还原性物质完全被氧化(还原产物为);再用
的FeS04溶液滴定剩余的,结果消耗FeS04溶液mL。则该水
样的COD为 。
硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在 的郊区(填标号);
A.有丰富黄铁矿资源的城市 B.风光秀丽的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工业城市D.人口稠密的文化、商业中心城市
(2)CuFeS2 是黄铁矿的另一成分,煅烧时CuFeS2 转化为CuO、Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为 。
(3)在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是 。
A.黄铁矿燃烧前需要粉碎,因为大块的黄铁矿不能在空气中燃烧
B.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中二氧化硫会与杂质反应
C.二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂,这样可以提高二氧化硫的转化率
D.三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以提高三氧化硫的吸收效率
(4)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表)
沸腾炉温度/℃ | 600 | 620 | 640 | 660 |
炉渣中CuSO4的质量分数/% | 9.3 | 9.2 | 9.0 | 8.4 |
工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其
部分工业流程如下:
回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=180.5kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2(g) △H=-483.6kJ/mol
则N2(g)+2H22NH3(g)的△H= ;
(2)如果工业上,在一定温度下,将1.5molN2气体和6molH2气体通入到体积为1升的密闭容器中。当反应达到平衡时,容器内气体的压强为起始时的80%,则其平衡常数为 。改变下列条件,能使平衡向正反应方向进行且平衡常数不变的是 ;
①增大压强 ②增大反应物质的浓度
③使用催化剂 ④降低温度
(3)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业采取气体循环的流程。即反应后通过降低混合气体的温度而使氢气分离出来。这种分离物质的方法其原理类似于下列哪种方
法? (填编号)
①过滤 ②蒸馏 ③渗析 ④萃取
理由是 ;
(4)可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气,如果漏气则会有白烟(成份为氯化铵)生成。该反应的化学方程式为 ;
(5)假如该厂生产氨水的物质的量浓度为20mol/L,实验室若需用80mL浓度为5mol/L的氨水时,需取20mol/L的氨水 mL(用100mL的容量瓶)。假如该氨水的pH=a,加入相同体积的盐酸时,溶液呈中性,则此盐酸的pH 14-a(填“大于”“小于”或“等于”)。
(1)早期生产硫酸以黄铁矿为原料,目前很多国家都已经限制以黄铁矿为原料而以硫黄为原料,以硫黄为原料的优点是 。
(2)工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3,是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO27%;O211%;N2 82%);
压强/Mpa 转化率/% 温度/℃ | 0.1 | 0.5 | 1 | 10 |
400 | 99.2 | 99.6 | 99.7 | 99.9 |
500 | 93.5 | 96.9 | 97.8 | 99.3 |
600 | 73.7 | 85.8 | 89.5 | 96.4 |
(3)选择适宜的催化剂,是否可以提高SO2的转化率? _______(填“是”或“否”),是否可以增大该反应所放出的热量? (填“是” 或“否”)。
(4)为提高SO3吸收率,实际生产中用 吸收SO3。
(5)在催化反应室中设有热交换装置,以下叙述与热交换装置的作用有关的是______(填写序号)。
A.保护环境。防止空气污染 | B.充分利用热量,降低生产成本 |
C.升高温度,提高SO2的转化率 | D.防止催化剂中毒 |
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