【題目】【化學(xué)——選修2:化學(xué)與技術(shù)】聯(lián)合生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施,工業(yè)上合成氨和硝酸的聯(lián)合生產(chǎn)具有重要意義。下面是工業(yè)上合成氨的簡(jiǎn)易流程:
(1)設(shè)備A內(nèi)部結(jié)構(gòu)如右下圖所示,其名稱是________ ,其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)________;生產(chǎn)中原料氣必須進(jìn)行脫硫,目的是____________。選擇500℃進(jìn)行反應(yīng)的主要原因是___________;
(2)設(shè)備B的名稱是冷凝塔,圖中a和b是兩個(gè)通水口,其中入水口是 (填“a”或“b”)。
(3)氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w通過(guò)壓縮機(jī)壓縮的原因是________________________________。
(4)生產(chǎn)出來(lái)的NH3可以用來(lái)生產(chǎn)硝酸。其中在氨氣催化氧化過(guò)程中,不同溫度下生成產(chǎn)物可能有所不同,溫度對(duì)氨氧化產(chǎn)物產(chǎn)率的影響如下圖所示;當(dāng)溫度大于900℃時(shí),NO的產(chǎn)率下降的主要原因是__________________。
(5)某化肥廠用NH3制備NH4NO3。已知:由NH3制NO的產(chǎn)率是94%,NO制HNO3的產(chǎn)率是89%,則制HNO3所用NH3的質(zhì)量占總耗NH3質(zhì)量(不考慮其它損耗)的 %(保留兩位有效數(shù)字)。
【答案】(1) (氨)合成塔N2+3H22NH3 防止催化劑中毒
此溫度下催化劑效率最高 (2)b (3)增大壓強(qiáng),加快反應(yīng)速率,使平衡向生成NH3的方向進(jìn)行(4)部分NO轉(zhuǎn)變成N2 (5) 54
【解析】
試題分析:(1)合成氨的工業(yè)設(shè)備是合成塔,其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為N2+3H22NH3;生產(chǎn)中原料氣必須進(jìn)行脫硫,目的是防止催化劑中毒;N2與H2合成NH3所用的催化劑是鐵砂網(wǎng),溫度過(guò)低,反應(yīng)速率較慢,溫度較高,不利合成氨氣,選擇500℃的主原因是在這個(gè)溫度下催化劑活性最大;
(2)B為冷凝器或冷卻塔,冷卻時(shí)逆向冷卻效果好,則入水口應(yīng)考慮下進(jìn)上出,即答案為b;
(3)合成氨反應(yīng)是放熱的體積減小的可逆反應(yīng),增大壓強(qiáng),加快反應(yīng)速率,平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng),即平衡朝生成NH3的方向進(jìn)行;
(4)各反應(yīng)為放熱反應(yīng),高溫下不利于向正反應(yīng)進(jìn)行,根據(jù)圖像可知,溫度高于900℃時(shí),NO的產(chǎn)率降低,氮?dú)獾漠a(chǎn)率增大,故溫度高于900℃時(shí)應(yīng)是部分NO轉(zhuǎn)化為N2;
(5)由NH3制NO的產(chǎn)率是94%、NO制HNO3的產(chǎn)率是89%,根據(jù)氮原子守恒可知,NH3~NO~HNO3,則1mol氨氣可得到硝酸1mol×94%×89%=0.8366mol,由HNO3+NH3=NH4NO3,則該反應(yīng)消耗的氨氣的物質(zhì)的量為0.8366mol,氨氣的質(zhì)量之比等于物質(zhì)的量之比,則制HNO3所用去的NH3的質(zhì)量占總耗NH3質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)為×100%=54%;即制HNO3所用去的NH3的質(zhì)量占總耗NH3質(zhì)量的54%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】X、Y、Z、W、R是5種短周期元素,其原子序數(shù)依次增大。X是周期表中原子半徑最小的元素,Y原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,Z、W、R同周期,R與Y同主族,Z、W原子的核外電子數(shù)之和與Y、R原子的核外電子數(shù)之和相等。下列說(shuō)法正確的是
A.簡(jiǎn)單氫化物的熔沸點(diǎn):Y<RB.簡(jiǎn)單離子半徑:R>Y>Z>W
C.X2Y2和Z2Y2均為含有非極性鍵的離子化合物D.常溫下,W的單質(zhì)與R的最高價(jià)含氧酸的濃溶液不發(fā)生反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】聚合硫酸鐵又稱聚鐵,化學(xué)式為[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m,廣泛用于污水處理。實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵和綠礬(FeSO4·7H2O),過(guò)程如下:
(1)驗(yàn)證固體W焙燒后產(chǎn)生的氣體含有SO2的方法是:
___________________________________________________________________。
(2)實(shí)驗(yàn)室制備、收集干燥的SO2,所需儀器如下。裝置A產(chǎn)生SO2,按氣流方向連接各儀器接口,順序?yàn)?/span>a→____→____→____→____→f。
裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________。
裝置D的作用是_____________,裝置E中NaOH溶液的作用是__________________。
(3)制備綠礬時(shí),向溶液X中加入過(guò)量__________,充分反應(yīng)后,經(jīng)過(guò)濾操作得到溶液Y,再經(jīng)濃縮、結(jié)晶等步驟得到綠礬。過(guò)濾所需的玻璃儀器有_______________________。
(4)欲測(cè)定溶液Y中Fe2+的濃度,需要用容量瓶配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液,定容時(shí)視線應(yīng)_____________________,直到_____________________。用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí)應(yīng)選用________滴定管(填“酸式”或“堿式”)。
(5)溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。若溶液Z的pH偏小,將導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)______(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】把0.6 mol X氣體和0.6 mol Y氣體混合于2 L密閉容器中,使它們發(fā)生如下反應(yīng):2X(g)+Y(g) == nZ(g)+2W(g) 1 min末已生成0.2 mol W ,若測(cè)知以Z的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.005 mol·L-1·s-1 ,計(jì)算:
(1)前1 min內(nèi)用X的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率。
(2)1 min末時(shí)Y的濃度。
(3)化學(xué)反應(yīng)方程式中n的值是多少?
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Ⅰ.(1)右圖為1molNO2(g)和1molCO(g)反應(yīng)生成NO(g)和CO2(g)過(guò)程中的能量變化示意圖。已知E1=134KJ/mol,E2=368KJ/mol( E1、 E2為反應(yīng)的活化能)。若在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,則E1、△H的變化分別是 、 (填“增大”、“減小”或“不變”)。寫出該 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
(2)若反應(yīng)SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=H2SO4(l)+2HI(g)在150℃下能自發(fā)進(jìn)行,則△H___0。
A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或小于都可
Ⅱ.以CO2為碳源制取低碳有機(jī)物成為國(guó)際研究焦點(diǎn),下面為CO2加氫制取乙醇的反應(yīng):
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H=QkJ/mol (Q>0)
在密閉容器中,按CO2與H2的物質(zhì)的量之比為1:3進(jìn)行投料,在5MPa下測(cè)得不同溫度下平衡體系中各種物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)(y%)如下圖所示。完成下列填空:
(1)表示CH3CH2OH體積分?jǐn)?shù)曲線的是____(選填序號(hào))。
(2)在一定溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是 。
A.平衡常數(shù)K不再增大 B.CO2的轉(zhuǎn)化率不再增大
C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變 D.反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物
(3)其他條件恒定,達(dá)到平衡后,能提高H2轉(zhuǎn)化率的措施是_______(選填編號(hào))。
A.升高溫度 B.充入更多的H2 C.移去乙醇 D.增大容器體積
(4)圖中曲線a和c的交點(diǎn)R對(duì)應(yīng)物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)yR=_______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】右圖是氫氧燃料電池構(gòu)造示意圖。關(guān)于該電池說(shuō)法正確的是( )。
A.b是負(fù)極
B.需要點(diǎn)燃該電池才能開(kāi)始工作
C.工作時(shí)能觀察到淡藍(lán)色火焰
D.氫氧燃料電池是一種高效環(huán)境友好的發(fā)電裝置
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各組表述中,兩個(gè)微粒一定不屬于同種元素原子的是( )
A. 3p能級(jí)有一個(gè)空軌道的基態(tài)原子和核外電子排布為1s22s22p63s23p2的原子
B. M層全充滿而N層為4s2的原子和核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2的原子
C. 最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/5的原子和價(jià)電子排布為4s24p5的原子
D. 2p能級(jí)有一個(gè)未成對(duì)電子的基態(tài)原子和原子的價(jià)電子排布為2s22p5的原子
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)所做的有關(guān)銅元素的實(shí)驗(yàn)流程如圖:
(1)寫出基態(tài)銅原子的價(jià)電子排布式________________________,向深藍(lán)色溶液中加入適量乙醇,會(huì)析出深藍(lán)色晶體,該晶體中存在的化學(xué)鍵的類型有________________________。
(2)寫出反應(yīng)④的離子方程式________________________。
(3)銅能與類鹵素(SCN) 2反應(yīng)生成Cu(SCN) 2,1 mol (SCN)2分子中含有的δ鍵數(shù)目為類鹵素(SCN)2對(duì)應(yīng)的酸有兩種,理論推測(cè)硫氰酸(H-S-CN)的沸點(diǎn)低于異硫氰酸(H-N=C=S)的沸點(diǎn),其原因是__________________;寫出一種與SCN-互為等電子體的分子_________________(用化學(xué)式表示)。
(4)氨基乙酸銅的分子結(jié)構(gòu)如圖,碳原子的雜化方式為_(kāi)___________________。
(5)銅晶胞中,其晶體的堆積方式為_(kāi)______________,一個(gè)晶胞中銅原子的數(shù)目為_(kāi)_________,空間利用率為_(kāi)___________(寫出計(jì)算過(guò)程)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān).回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是__________,前4周期元素中,基態(tài)原子核外電子排布成單電子數(shù)最多的元素的價(jià)層電子排布式為__________。
(2)C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是__________。
(3)N2F2分子中N原子的雜化方式是__________,l mol N2F2含有__________molσ鍵.
(4)NF3的鍵角__________NH3的鍵角(填“<”“>”或“=”),原因是__________.
(5)NH4BF4(氟硼酸銨)是合成氮化硼納米管的原料之一.l mol NH4BF4__________mol配位鍵.
(6)安全氣囊的設(shè)計(jì)原理為6NaN3+FeIO3Na2O+2Fe+9N2↑
①等電子體的原理是:原子總數(shù)相同,價(jià)電子總數(shù)相同的分子或離子具有相似的化學(xué)鍵特征,具有許多相近的性質(zhì).寫出兩種與N3-互為等電子體的分子或離子__________.
②Na2O的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,品胞邊長(zhǎng)為566pm,晶胞中氧原子的配位數(shù)為__________,Na2O晶體的密度為__________gcm-3(只要求列算式,不必計(jì)算出結(jié)果)。
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