(14分)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項(xiàng)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(jiǎn)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(duì)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(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算N2的平衡體積分?jǐn)?shù):           。
(4)依據(jù)溫度對(duì)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(hào))            ,簡(jiǎn)述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法:                                                  

(1)2NH4HS +O2 = 2NH3?H2O+2S↓
(2)a         90%
(3)14.5%
(4)
(5)IV; 對(duì)原料氣加壓;分離液氨后。未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用。

解析

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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(shí),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(dòng)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(qǐng)寫出陰極所發(fā)生的電極反應(yīng)式:______________________________。
(3)為準(zhǔn)確測(cè)定酸浸液中Fe2的物質(zhì)的量濃度以確定H2O2的用量,測(cè)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(jì)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)。

查看答案和解析>>

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
由表中數(shù)據(jù)判斷,ΔH1______0(填“>”、“=”或“<”)。
③某溫度下,將2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)=0.2 mol·L-1,則CO的轉(zhuǎn)化率為________,此時(shí)的溫度為________(從上表中選擇)。
(2)下列各項(xiàng)能作為判斷反應(yīng)Ⅰ在2 L的密閉容器中達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)的是_______(填序號(hào)字母)。
A.容器內(nèi)CO、H2、CH3OH的濃度之比為1∶2∶1
B.2v(H2)(正)= v(CO)(逆)
C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
D.混合氣體的密度保持不變
(3)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g)  ΔH1=-1 275.6 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)  ΔH2=-566.0 kJ·mol-1
③H2O(g)===H2O(l) ΔH3=-44.0 kJ·mol-1
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:                

查看答案和解析>>

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(cè)“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(shí)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(shí)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(shí)間      d.平衡時(shí)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(shí)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                。

查看答案和解析>>

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(cè)定實(shí)驗(yàn)難進(jìn)行。設(shè)計(jì)下圖可計(jì)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
工業(yè)制備甲酸原理:HCOOCH3(l) + H2O(l)  HCOOH(l) + CH3OH(l),反應(yīng)吸熱,但焓變的值很小。常溫常壓下,水解反應(yīng)速率和平衡常數(shù)都較小。
①工業(yè)生產(chǎn)中,反應(yīng)起始,在甲酸甲酯和水的混合物中加入少量甲酸和甲醇,從反應(yīng)速率和限度的角度分析所加甲酸和甲醇對(duì)甲酸甲酯水解的影響。
甲醇:                                               。
甲酸:                                               
某小組通過試驗(yàn)研究反應(yīng)HCOOCH3轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的趨勢(shì),在溫度T1下,采用酯水比為1:2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得平衡是HCOOCH3的轉(zhuǎn)化率為25%。
②預(yù)測(cè)HCOOCH3轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化趨勢(shì)并畫圖表示。

③該反應(yīng)在溫度T1下的平衡常數(shù)K=          。
(保留兩位有效數(shù)字)
(3)HCOOH成為質(zhì)子膜燃料電池的燃料有很好的發(fā)展前景。
寫出該燃料電池的電極反應(yīng)式:
                                          。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(8分)(1)某溫度時(shí),在2 L密閉容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)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(shí)刻t(t﹤5min)測(cè)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(shí)間內(nèi)消耗3a mol X,同時(shí)生成2a mol Z

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(14分)中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)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(dòng)車尾氣等。因此,對(duì)PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義。請(qǐng)回答下列問題:
(1)將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣。若測(cè)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
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算PM2.5待測(cè)試樣的pH =         
(2) NOx是汽車尾氣的主要污染物之一。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng),其能量變化示意圖如下:

① N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=                                 。
②當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí),NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式                                                  。
③ 汽車汽油不完全燃燒時(shí)還產(chǎn)生CO,有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO:
2CO(g)=2C(s)+O2(g),已知該反應(yīng)的△H>0,該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)?       。
(3)碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染,同時(shí)又能制得氫氣,具體流程如下:

① 用離子方程式表示反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)                             。
② 用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理分析,在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是                。
③ 用吸收H2后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH表示),NiO(OH)作為電池正極材料,KOH溶液作為電解質(zhì)溶液,可制得高容量、長(zhǎng)壽命的鎳氫電池。電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為:Ni(OH)2+M  NiO(OH)+MH,電池放電時(shí),負(fù)極電極反應(yīng)式為                          ; 充電完成時(shí),全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH),若繼續(xù)充電,將在一個(gè)電極產(chǎn)生O2,O2擴(kuò)散到另一個(gè)電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗,從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸。

查看答案和解析>>

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(cè)量Al和Fe分別與酸反應(yīng)的快慢,設(shè)計(jì)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(cè)量相同時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積,也可以測(cè)量__________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得鋁絲產(chǎn)生氣體的速率(v)與時(shí)間(t)的關(guān)系如圖2所示,則t1~t2時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率逐漸加快的主要原因是__________________________________。

查看答案和解析>>

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
 
回答下列問題:
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=                       , △H       0(填“<”“ >”“ =”);
(2)830℃時(shí),向一個(gè)5 L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,若反應(yīng)初始6s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1。,則6s時(shí)  c(A)=          mol·L-1,  C的物質(zhì)的量=          mol;
若經(jīng)一段時(shí)間后,反應(yīng)達(dá)到平衡,則此時(shí)A的轉(zhuǎn)化率=       ,如果這時(shí)向該密閉容器中再充入1 mol氬氣,平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率        ( 填“變大”或“變小”或“不變”);
(3)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)為     (填正確選項(xiàng)前的字母):
A.壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變
B.氣體的密度不隨時(shí)間改變
C.c(A)不隨時(shí)間改變
D.單位時(shí)間里生成C和D的物質(zhì)的量相等
(4)1200℃時(shí)反應(yīng)C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為             。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案