(14分)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項重大突破,其反應(yīng)原理為:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ?H=—92.4kJ?mol?1
一種工業(yè)合成氨的簡易流程圖如下:
(1)天然氣中的H2S雜質(zhì)常用常用氨水吸收,產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質(zhì)硫并使吸收液再生,寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(2)步驟II中制氯氣原理如下:
對于反應(yīng)①,一定可以提高平衡體系中H2百分含量,又能加快反應(yīng)速率的是 。
a.升高溫度 b.增大水蒸氣濃度 c.加入催化劑 d.降低壓強(qiáng)
利用反應(yīng)②,將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,可提高H2產(chǎn)量。若1mol CO和H2的混合氣體(CO的體積分?jǐn)?shù)為20%)與H2O反應(yīng),得到1.18mol CO、CO2和H2的混合氣體,則CO轉(zhuǎn)化率為 。
(3)下左圖表示500℃、60.0MPa條件下,原料氣投料比與平衡時NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點(diǎn)數(shù)據(jù)計算N2的平衡體積分?jǐn)?shù): 。
(4)依據(jù)溫度對合成氨反應(yīng)的影響,在下右圖坐標(biāo)系中,畫出一定條件下的密閉容器內(nèi),從通入原料氣開始,隨溫度不斷升高,NH3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖。
(5)上述流程圖中,使合成氨放出的熱量得到充分利用的主要步驟是(填序號) ,簡述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上利用某工廠的廢渣(主要含CuO70%、MgFe2O420%,還含有少量FeO、NiO等氧化物)制取精銅和顏料鐵紅。流程如圖所示。
回答下列問題:
(1)凈化Ⅰ操作分為兩步:
第一步是將溶液中少量的Fe2+氧化;
第二步是控制溶液pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。
①寫出酸性條件下用H2O2氧化Fe2+反應(yīng)的離子方程式: 。
②25 ℃時,pH=3的溶液中,c(Fe3+)=___________mol·L-1(已知25 ℃,Ksp[Fe( OH)3]=4.0×10-38)。
③凈化Ⅰ中第二步可選用CuO實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,用化學(xué)平衡移動原理說明其原因:
。
(2)用凈化II所得的金屬為電極進(jìn)行電解得精銅,請寫出陰極所發(fā)生的電極反應(yīng)式:______________________________。
(3)為準(zhǔn)確測定酸浸液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度以確定H2O2的用量,測定步驟如下:
①取出25.00mL酸浸液,配制成250.0mL溶液。
②滴定:準(zhǔn)確量取25.00mL所配溶液于錐形瓶中,將0.2000mol/LKMnO4溶液裝入
(填儀器名稱),進(jìn)行滴定,記錄數(shù)據(jù),重復(fù)滴定3次,平均消耗KMnO4溶液V mL。(反應(yīng)離子方程式:5Fe2++MnO+10H+=5Fe3++Mn2++5H2O)
③計算酸浸液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度= mol/L (只列出算式,不做運(yùn)算)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(8分)甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。
(1) 工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:
反應(yīng)Ⅰ:CO (g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
①上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅰ在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)。
溫度 | 250 ℃ | 300 ℃ | 350 ℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氫能被視為未來的理想清潔能源,科學(xué)家預(yù)測“氫能”將是21世紀(jì)最理想的新能源。目前分解水制氫氣的工業(yè)制法之一是“硫—碘循環(huán)”,主要涉及下列反應(yīng):
Ⅰ SO2+2H2O+I2= H2SO4+2HI 、 2HIH2+I2
Ⅲ 2H2SO4= 2SO2↑+O2↑+2H2O
(1)分析上述反應(yīng),下列判斷正確的是 。
a.反應(yīng)Ⅲ易在常溫下進(jìn)行 b.反應(yīng)I中SO2還原性比HI強(qiáng)
c.循環(huán)過程中需補(bǔ)充H2O d.循環(huán)過程中產(chǎn)生1molO2的同時產(chǎn)生1molH2
(2)一定溫度下,向2L密閉容器中加入1mol HI(g),發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,H2物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。0—2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI)= 。該溫度下,反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常數(shù)K= 。相同溫度下,若開始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍,則 是原來的2倍。
a.平衡常數(shù) b.HI的平衡濃度
c.達(dá)到平衡的時間 d.平衡時H2的體積分?jǐn)?shù)
(3)SO2在一定條件下可被氧化生成SO3,其反應(yīng)為:2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g) △H<0。某科研單位利用原電池原理,用SO2和O2來制備硫酸,裝置如圖,電極為多孔的材料,能吸附氣體,同時也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。
①a電極的電極反應(yīng)式為 ;
②若得到的硫酸濃度仍為49%,則理論上參加反應(yīng)的SO2與加入的H2O的質(zhì)量比為 。
(4)實(shí)際生產(chǎn)還可以用氨水吸收SO2生成亞硫酸的銨鹽,F(xiàn)取a克該銨鹽,若將其中的SO2全部反應(yīng)出來,應(yīng)加入10 mol/L的硫酸溶液的體積范圍為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(16分)化學(xué)反應(yīng)的能量變化、速率、限度是化學(xué)研究的重要內(nèi)容。
(1)有關(guān)研究需要得到C3H8(g) = 3C(石墨,s) + 4H2(g)的ΔH,但測定實(shí)驗難進(jìn)行。設(shè)計下圖可計算得到:
①ΔH 0(填>、<或=)
②ΔH =
(用圖中其它反應(yīng)的反應(yīng)熱表示)
(2)甲酸、甲醇、甲酸甲酯是重要化工原料。它們的一些性質(zhì)如下:
物質(zhì) | HCOOH | CH3OH | HCOOCH3 |
主要 性質(zhì) | 無色液體,與水互溶 K(HCOOH)>K(CH3COOH) | 無色液體,與水互溶 | 無色液體,在水中溶解度小,與醇互溶 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(8分)(1)某溫度時,在2 L密閉容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化曲線如下圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:____________________________
(2) 用Z表示從0—2min內(nèi)該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為
____________________
(3) 某時刻t(t﹤5min)測得Y、Z兩者的物質(zhì)的量之比為
3:1,則X的轉(zhuǎn)化率為_________
(4) 該條件下,能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
a.容器內(nèi)z物質(zhì)的量濃度為0.25mol/L
b.正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率都為0
c.容器內(nèi)X、Y、Z物質(zhì)的量之比為1∶3∶2
d.容器內(nèi)X氣體的體積分?jǐn)?shù)不變
e. 單位時間內(nèi)消耗3a mol X,同時生成2a mol Z
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(14分)中國環(huán)境監(jiān)測總站數(shù)據(jù)顯示,顆粒物(PM2.5等)為連續(xù)霧霾過程影響空氣質(zhì)量最顯著的污染物,其主要為燃煤、機(jī)動車尾氣等。因此,對PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義。請回答下列問題:
(1)將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣。若測得該試樣所含水溶性無機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表:
離子 | K+ | Na+ | NH | SO | NO | Cl- |
濃度/mol?L-1 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(6分) 某研究小組擬用定量的方法測量Al和Fe分別與酸反應(yīng)的快慢,設(shè)計了如下圖1所示的裝置。
(1)檢查圖1所示裝置氣密性的方法是____________________。
(2)若要比較產(chǎn)生氣體的快慢,可以測量相同時間段內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積,也可以測量__________________________。
(3)實(shí)驗測得鋁絲產(chǎn)生氣體的速率(v)與時間(t)的關(guān)系如圖2所示,則t1~t2時間段內(nèi)反應(yīng)速率逐漸加快的主要原因是__________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下:
溫度/ ℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常數(shù) | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
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