【題目】合成氨生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的途徑,對化學(xué)工業(yè)技術(shù)也產(chǎn)生了重大影響.利用N2和H2合成氨,目前工業(yè)的生產(chǎn)條件為:催化劑(鐵觸媒),溫度(400~500℃),壓強(qiáng)(30~50MPa),如圖為流程示意圖:
請回答下列問題:
(1)工業(yè)合成氨的原料是氮?dú)夂蜌錃猓獨(dú)馐菑目諝庵蟹蛛x出來的,通常使用的兩種分離方法是__________,__________;氫氣的來源是水和碳?xì)浠衔铮瑢懗龇謩e采用煤和天然氣為原料制取氫氣的化學(xué)反應(yīng)方程式__________,__________;
(2)設(shè)備A中含有電加熱器、鐵觸煤和熱交換器,設(shè)備A的名稱__________,其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為__________;實(shí)際生產(chǎn)中采用400~500℃的高溫,原因之一是__________,原因之二是__________。
(3)設(shè)備B的名稱__________,其中m和n是兩個(gè)通水口,入水口是__________(填“m”或“n”).不宜從相反方向通水的原因是__________;
(4)設(shè)備C的作用__________;
(5)在原料氣制備過程中混有CO對催化劑有毒害作用,欲除去原料氣中的CO,可通過如下反應(yīng)來實(shí)現(xiàn):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),已知1000K時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1,若要使CO的轉(zhuǎn)化超過90%,則起始物中c(H2O):c(CO)不低于__________。
【答案】
(1)液化、分餾 與碳反應(yīng)后除去CO2
C+H2OCO+H2 CH4+H2OCO+3H2
(2)合成(氨)塔 N2+3H22NH3(必須注明反應(yīng)條件)
溫度太低,反應(yīng)速率慢,溫度太高,平衡逆向移動(dòng);在400~500℃時(shí)催化劑的活性最高
(3)冷卻塔(或冷凝器) n 高溫氣體由冷卻塔的上端進(jìn)入,冷卻水從下端進(jìn)入,逆向冷卻效果好
(4)將液氨與未反應(yīng)的原料氣分離
(5)9
【解析】
試題分析:(1)分離空氣提取氮?dú)獾姆椒ㄓ袃煞N,以上液化、分餾空氣,另一種為空氣與碳反應(yīng)生成二氧化碳,反應(yīng)后除去二氧化碳?xì)怏w;C和水反應(yīng)的方程式為C+H2OCO+H2,甲烷與水反應(yīng)的方程式為CH4+H2OCO+3H2,故答案為:液化、分餾;與碳反應(yīng)后除去CO2;C+H2OCO+H2;CH4+H2OCO+3H2;
(2)合成氨的設(shè)備為合成塔,發(fā)生N2(g)+3H2(g)2NH3(g),實(shí)際生產(chǎn)中采用400~500℃的高溫,原因之一是考慮到催化劑的催化活性,升高溫度雖然不利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但能增大反應(yīng)速率,縮短達(dá)到平衡的時(shí)間,這是原因之二,故答案為:合成(氨)塔;N2(g)+3H2(g)2NH3(g);催化劑的催化活性;增加反應(yīng)速率,縮短達(dá)到平衡的時(shí)間;
(3)冷凝分離設(shè)備為冷凝塔或冷凝器,水流和氣流方向應(yīng)逆向,則入水口是n,高溫氣體由冷凝塔上端進(jìn)入,冷凝水從下端進(jìn)入,可使冷水充滿冷凝器,逆向冷凝效果好,故答案為:冷凝塔或冷凝器;n;高溫氣體由冷凝塔上端進(jìn)入,冷凝水從下端進(jìn)入,逆向冷凝效果好;
(4)分離器用來分離液氨和原料氣,故答案為:將液氨與未反應(yīng)的原料氣分離;
(5)設(shè)CO、H2O起始物質(zhì)的量濃度分別為x和y,按CO的轉(zhuǎn)化率為90%計(jì)算,則
CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)
起始濃度: x y 0 0
轉(zhuǎn)化濃度: 0.9x 0.9x 0.9x 0.9x
平衡濃度: 0.1x 0.9x 0.9x
根據(jù),求得。只要y∶x不低于9,CO的轉(zhuǎn)化率便會(huì)超過90%。故答案為:9。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在容器可變的密閉容器中,反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在一定條件下達(dá)到平衡。完成下列填空:
(1)在其他條件不變的情況下,縮小容器體積以增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng),v正______(選填“增大”、“減小”,下同),v逆______,平衡向______方向移動(dòng)(選填“正反應(yīng)”、“逆反應(yīng)”)。
(2)在其他條件不變的情況下,降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),為______反應(yīng)(選填“吸熱”、“放熱”)。
(3)如圖為反應(yīng)速率(ν)與時(shí)間(t)關(guān)系的示意圖,由圖判斷,在t1時(shí)刻曲線發(fā)生變化的原因是______(填寫編號)。
a.增大N2的濃度 b.?dāng)U大容器體積 c.加入催化劑 d.升高溫度
改變條件后,平衡混合物中NH3的百分含量______(選填“增大”、“減小”、“不變”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g),達(dá)到平衡后,當(dāng)升高溫度時(shí),B的轉(zhuǎn)化率減。划(dāng)減小壓強(qiáng)時(shí),混合體系中A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,則
(1)該反應(yīng)的正反應(yīng)是__________熱反應(yīng),且m+n__________p (填“>”、“<”或“=”)。
(2)增大壓強(qiáng)時(shí),B的轉(zhuǎn)化率__________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同),逆反應(yīng)速率__________。
(3)若加入C(體積不變),則A的體積分?jǐn)?shù)__________。
(4)若降低溫度,則平衡時(shí)B、C的濃度之比c(C)/c(B)比值將________。
(5)若加入催化劑,該反應(yīng)的反應(yīng)熱________。
(6)若B是有色物質(zhì),A、C均為無色物質(zhì),維持容器體積不變,充入氖氣時(shí),混合氣體的顏色__________(填“變淺”、“變深”或“不變”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】芳香化合物A是一種基本化工原料,可以從煤和石油中得到。OPA是一種重要的有機(jī)化工中間體.A、B、C、D、E、F和OPA的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下所示:
回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱是____________;
(2)由A生成B 的反應(yīng)類型是____________,在該反應(yīng)的副產(chǎn)物中,與B互為同分異構(gòu)體的化合物的結(jié)構(gòu)簡式為____________;
(3)寫出C所有可能的結(jié)構(gòu)簡式____________;
(4)D(鄰苯二甲酸二乙酯)是一種增塑劑.請用A、不超過兩個(gè)碳的有機(jī)物及合適的無機(jī)試劑為原料,經(jīng)兩步反應(yīng)合成D。用結(jié)構(gòu)簡式表示合成路線____________;
(5)OPA的化學(xué)名稱是____________,OPA經(jīng)中間體E可合成一種聚酯類高分子化合物F,由E合成F的反應(yīng)類型為____________,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________;(提示)
(6)芳香化合物G是E的同分異構(gòu)體,G分子中含有醛基、酯基和醚基三種含氧官能團(tuán),寫出G所有可能的結(jié)構(gòu)簡式____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】【加試題】在一個(gè)容積固定不變的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):
2X(g) + Y(g) 2Z(g) ,已知將2molX和1molY充入該容器中,反應(yīng)在絕熱條件下達(dá)到平衡時(shí),Z的物質(zhì)的量為pmol。回答下列問題:21m
(1)若把2molX和1molY充入該容器時(shí),處于狀態(tài)I,達(dá)到平衡時(shí)處于狀態(tài)II(如圖1),則該反應(yīng)的△H
0;熵變△S 0 ( 填:“< ,> ,= ”)。該反應(yīng)在 (填:高溫或低溫)條件下能自發(fā)進(jìn)行。
(2)該反應(yīng)的v-t圖像如圖2中左圖所示。若其他條件不變,僅在反應(yīng)前加入合適的催化劑,則其v-t圖像如圖2中右圖所示。以下說法正確的是
① a1>a2 ②b1<b2 ③ t1>t2 ④ 右圖中陰影部分面積更大 ⑤兩圖中陰影部分面積相等
(3)若該反應(yīng)在容積可變的密閉容器中發(fā)生,在溫度為T1、T2時(shí),平衡體系中X的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示。下列說法正確的是 。
A.A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:A>C
B.A、C兩點(diǎn)的氣體密度:A<C
C.B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對分子質(zhì)量:B<C
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
E.A、C兩點(diǎn)X的濃度:A>C
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】隨著能源危機(jī)的加劇,我國也在大力推廣新一代乙醇燃料,廣西是我國甘蔗產(chǎn)量主產(chǎn)區(qū)之一,乙醇可以從甘蔗中提煉加工出來,乙醇除用作燃料外,還可以用它合成其他有機(jī)物。下面是以乙醇為起始原料的轉(zhuǎn)化關(guān)系,請回答相關(guān)問題。
①B在日常生活中常用來作食品包裝袋,但往往會(huì)帶來環(huán)境問題。
寫出A→B的化學(xué)方程式: 。
②寫出乙醇→A的化學(xué)方程式: 。
③寫出乙醇→C的化學(xué)方程式: 。
④寫出E的方程式: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】四氯化錫用作媒染劑和有機(jī)合成上的氯化催化劑,甲、乙為實(shí)驗(yàn)室制備四氯化錫的反應(yīng)裝置示意圖,有關(guān)信息數(shù)據(jù)如下:
有關(guān)信息數(shù)據(jù):①實(shí)驗(yàn)室制備四氯化錫的操作是將金屬錫熔融,然后潑入冷水,制成錫花,將干燥的錫花加入反應(yīng)器中,再向反應(yīng)器中緩緩?fù)ㄈ?/span>干燥氯氣;②無水四氯化錫是無色易流動(dòng)的液體,熔點(diǎn)-33℃,沸點(diǎn)114.1℃,③無水四氯化錫暴露于空氣中與空氣中的水分反應(yīng)生成白色煙霧,有強(qiáng)烈的刺激性。請回答下列問題:
Ⅰ、圖甲是實(shí)驗(yàn)室制備干燥氯氣的實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置已略)
(1)A的儀器名稱為__________,該裝置制備氯氣選用的藥品為漂粉精固體[主要成分Ca(ClO)2]和濃鹽酸,B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。
(2)裝置C中飽和食鹽水的作用是__________,同時(shí)裝置C亦是安全瓶,能檢測實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)是否發(fā)生堵塞,請寫出發(fā)生堵塞時(shí)C中的現(xiàn)象:__________。
(3)試劑X可能為__________(填序號)
A無水氯化鈣 B濃硫酸 C.堿石灰 D五氧化二磷
(4)用錫花代替錫粒的目的是__________。
Ⅱ.圖乙是蒸餾SnCl4的裝置
(1)圖中,收集到的SnCl4中可能存在的副產(chǎn)物的化學(xué)式為__________。
(2)該裝置尚有兩處不當(dāng)之處,它們分別是__________,__________;
(3)若實(shí)驗(yàn)中用去錫粉5,95g,反應(yīng)后,Ⅱ中錐形瓶里收集到12.0gSnCl4。則SnCl4的產(chǎn)率為__________。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】[選修 2—化學(xué)與技術(shù)]Ⅰ下列說法不正確的是
A.明礬、漂白粉、臭氧的凈水原理相同
B.“血液透析”的原理利用了膠體的性質(zhì)
C.食品包裝中常放入有硅膠和鐵粉的小袋,只能防止食物受潮
D.煤炭燃燒、機(jī)動(dòng)車尾氣、建筑揚(yáng)塵等可加重霧霾
Ⅱ水是一種重要的自然資源,是人類賴以生存不可或缺的物質(zhì)。 水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康。 海水是人類資源寶庫,若把海水淡化和化工生產(chǎn)結(jié)合起來,既可解決淡水資源缺乏的問題,又可充分利用海洋資源。 據(jù)此,回答下列問題:
(1)天然水災(zāi)凈化處理過程中需要加入的混凝劑,我們常用的混凝劑有明礬、硫酸鋁、硫酸鐵,其凈水作用的原理是 。
(2)水的凈化與軟化的區(qū)別是水的凈化是用混凝劑(如明礬等)將 。
(3)目前,國際上實(shí)用的“海水淡化”主要技術(shù)之一是蒸餾法。 蒸餾法是將海水變成蒸汽,蒸汽經(jīng)冷卻而得高純度淡水。由此可判斷蒸餾法是 (選填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。
(4)海水除了可以得到淡化水外,還可提取多種化工原料。由海水制備無水氯化鎂,主要有以下步驟:
①在一定條件下脫水干燥;②加熟石灰;③加鹽酸;④過濾;⑤濃縮結(jié)晶。其先后順序正確的是
A.②④⑤③①
B.③②④①⑤
C.③④②⑤①
D.②④③⑤①
(5)海水電解制得的氫氣用于合成氨,某合成氨廠生產(chǎn)流程圖如下
①第(1)個(gè)設(shè)備中先把N2和H2壓縮的目的是 。
②在第(3)個(gè)設(shè)備中用冷卻的方法分離出 ,其目的是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】通常氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種,試回答下列問題:
(1)在酸式介質(zhì)中,酸式電池的電極反應(yīng):負(fù)極: ,
正極: 。電解質(zhì)溶液的pH (填“變大”、“變小”或“不變”)。
(2)在堿式介質(zhì)中,堿式電池的電極反應(yīng):
負(fù)極: ,正極: 。
電解質(zhì)溶液的pH (填“變大”、“變小”或“不變”)。
(3)氫氧燃料電池汽車作為上海世博園中的交通工具之一,下列有關(guān)說法不正確的是________。
A.太陽光催化分解水制氫氣比電解水制氫氣更為科學(xué)
B.氫氧燃料電池作為汽車動(dòng)力更能保護(hù)環(huán)境
C.以稀H2SO4、KOH為介質(zhì)的氫氧燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式相同
D.以稀H2SO4、KOH為介質(zhì)的氫氧燃料電池的總反應(yīng)式相同
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