热门试卷

（14分）近年来，随着我国经济的快速发展，对电力的需求越来越高，这也促进了我国电力工业高速发展，但我国电力结构中，火电比重非常大，占发电装机总容量的75%以上，且火电比重还在逐年上升。火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。

（1）脱硝。利用甲烷催化还原NOx：

CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH1＝－574kJ·mol－1

CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH2＝－1160kJ·mol－1

甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为：                            。

（2）脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：

CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)；ΔH3

①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如右图所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的ΔH3　  0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是　  　（填字母代号）。

③甲醇碱性燃料电池工作时负极的电极反应式可表示为　                　。

（3）脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1∶1，则该反应的化学方程式为：                                      　。

（4）硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH＜7，其中原因可用一个离子方程式表示为：　                               　；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH＝7，则溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)　　c(NO)＋c(OH－)（填写“＞”“＝”或“＜”）。

工业上合成氨在一定条件下进行如下反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g） △H=-92．44 kJ／mol。其部分工艺流程如下图所示：

（1）合成氨所需要的原料气中，氮气取自           ，氢气来源于             。

（2）对原料气进行净化处理的目的是                    。

（3）设备A的名称是          ，设备B的名称是           。

（4）在20～50 Mpa时，工业合成氨选择在400—500℃的温度进行反应，

主要原因是          。

（5）据《科学》杂志报道，希腊化学家在常压下将氢气和用氢气稀释的氮气分别通人一个加热到570℃的电解池（如图）中，氢和氮在电极上合成了氨，且转化率达到了78％。则：阳极反应为               ，阴极反应为                      。

(１５分)

　工业上以磷肥生产形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)与焦炭为原料可生产硫酸，同时可以得到硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料。以下是有关的工艺流程示意图。

试回答：

(1)写出方程式：反应Ⅰ___________________________________，

(2)写出方程式：反应Ⅱ______________________________________。

(3)请根据下表和化学平衡知识，分析工业上制硫酸中SO2的催化氧化的适宜条件是

____________________________________。

表Ⅰ：

(4)检验滤液H中含有CO的方法是___________________________________。

(5)氯化钙结晶水合物()是目前常用的无机储热材料，选择的依据是___________(填序号)。

a．熔点较低(29℃熔化)  b．能导电  c．易溶于水  d．无毒

（8分）氨是一种重要的化工原料，氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一。

传统哈伯法合成氨工艺中相关的反应式为：N2+3H22NH3  ⊿H<0。

（1）该反应的平衡常数K的表达式为：K=______________。降低温度，K值______（填“增大”“减小”或“不变”）。

（2）不同温度、压强下，合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表（N2和H2的起始物质的量之比为1∶3）。分析表中数据，                   （填温度和压强）时H2转化率最高，实际工业生产不选用该条件的主要原因是                           。

I．目前，我国采用“接触法”制硫酸，设备如图所示：

（1）图中设备A的名称是_____________  该设备中主要反应的化学方程式为                         。

（2）有关接触法制硫酸的下列说法中，不正确的是______________。

E．硫酸工业中在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量

（3）科研工作者开发了制备SO2，再用电化学原理生产硫酸的方法，装置如图：为了稳定技术生产，硫酸的浓度应维持不变，则通入的SO2和水的质量比为       。

II. 纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有 “氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。请按要求回答问题：

（1）“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物，请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式：                                            ；

（2）写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：            ；

                                                     。

（3）CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”中CO2的来源于       ，

“氨碱法”中CO2来源于                     ；

（8分）化合物G是冶炼某常见金属的原料，工业上提取G的流程如下图所示（已知晶体E的焰色反应呈黄色）：

（1）溶液A为_____________溶液（用化学式表示，下同），赤泥浆C的主要成分有_____________ ，

（2）操作Ⅰ为_____________；操作Ⅱ为_____________ ，

（3）写出由B生产F的离子方程式为_________________________________

（4）苛化试剂与E溶液反应生成溶液A，则苛化试剂是_____________ ，该工艺的优点是_____________（答一条，合理即可）。

《化学与技术》

20-1．（6分，该题为多项选择题，全选对得6分，漏选按比例给分，错选或多选为0分）下列有关工业生产的叙述正确的是                                                                     （   ）

A．合成氨生产过程中将NH3液化分离，可以提高N2、H2转化率

B．硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量

C．电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室

D．电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小

E．炼铁过程中碳被氧化，既起产生热量的作用，又起产生CO的作用

20-2．（14分）海南省是海洋大省，海水是人类宝贵的自然资源，从海水中可以提取多种化工原料，下图是某工厂对海水资源综合利用的示意图：

（1）请列举海水淡化的两种方法                    、                     。

（2）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br -，其目的是：            。

步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式

（3）在制取无水氯化镁时需要在干躁的HCl气流中加热MgCl2．6H2O的原因

（4）电解无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境里冷却后即为固体镁，下列物质中可以

用做镁蒸气的冷却剂的是（   ）

A．H2                                                      B．CO2      

C．空气                    D．O2               E．水蒸气

（5）从各种经营综合开发，打造大而强的现代企业以及本厂生产所需要的原料等方面来

看，你认为该化工厂还可以再增加的生产项目的                  。

（4分）氯碱工业是以电解食盐水为基础的基本化学工业，电解食盐水同时得到两种气体（气体A是所有气体中密度最小的气体，气体B是制取漂白粉的原料）和一种易溶、易电离的碱。

（1）试写出电解食盐水的化学方程式                                （注明反应条件）。

（2）试写出气体B与澄清石灰水反应的离子方程式                               。

氯化亚铜是一种重要的化工产品，常用作有机合成催化剂,还可用于颜料, 防腐等工业。该物质露置于空气中易被氧化为绿色的高价铜盐，在热水中易水解生成氧化铜水合物而呈红色。已知pH为5时，＋2价铜已开始以碱式盐的形式沉淀。某兴趣小组去一家回收含铜电缆废料的工厂做社会调查，技术人员向他们展示了处理废料的综合利用方案：

⑴ 加入的A是     ，通入的B是        。

⑵ 反应②的离子方程式是               。为提高Cu2Cl2的产率，常在反应②的溶液中加入适量稀碱溶液，控制pH为3．5。这样做的目的是        。

⑶ 保持各反应物的最佳配比，改变温度，测得Cu2Cl2产率的变化如下图所示。则溶液温度控制在        时，Cu2Cl2的产率已达到94%，当温度高于65℃时，Cu2Cl2产率会下降，其原因可能是              。

（15分）氯碱工业是高耗能产业，为了提高原料的利用率，将电解的Y气体作为燃料电池燃料，为电解池供电；X气体作为钛的冶炼原料，在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中氯碱工业装置中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。如下图所示：

（1）①上图中的节能型氯碱工业部分，X、Y分别是_______、_______(填化学式)，分析比较图示中氢氧化钠质量分数a％与b％的大小_________；

②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极：__________________________；负极：____________________________；

③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)_______________、____________。

(2)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式                         。

(3)TiCl4暴露在潮湿空气中冒白烟，白烟主要为白色的二氧化钛的水合物H2Ti03，写出该反应的化学方程式                                            。

（4）已知：①Mg(s)+Cl2 (g)=MgCl2 (g) △H=-641kJ·mol-1

②1/2Ti(s)+Cl2 (g)=1/2TiCl4 (l) △H="-385" kJ·mol-1

写出Mg与TiCl4反应的热化学方程式                ，

反应在氩气氛中进行的理由是                                  。

（14分）一种“人工固氮”的新方法是在光照条件下，N2在催化剂表面与水蒸气发生反应生成NH3和氧气。已知：

（1）请根据以上信息，写出“人工固氮”新方法的热化学方程式：_____▲______；

（2）进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（反应时间3 h）：

①50℃时从开始到3 h内以O2物质的量浓度变化表示的平均反应速率为   ▲  ；

②与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议（请写出两条）    ▲    、    ▲    ；

（3）氨是氮肥工业的重要原料。某化肥厂生产铵态氮肥(NH4)2SO4的工业流程如下：

①往沉淀池中装入CaSO4悬浊液后，需先通入足量NH3，再通入CO2的原因是

     ▲    。

②煅烧炉中产生的固态副产品为     ▲    ，生产流程中能被循环利用的物质X为     ▲    。

（10分）烧结法制氧化铝生产过程如下：

已知：①铝土矿主要成分为：Al2O3、SiO2、Fe2O3和TiO2。  ②高温烧结时，Al2O3、Fe2O3、TiO2都能发生反应分别生成NaAlO2、Na2Fe2O4和难溶于水的CaTiO3。

请回答下列问题：

（1）Na2Fe2O4遇水便发生水解反应生成Fe(OH)3，写出Na2Fe2O4水解化学反应方程式  ▲ 。

（2）浸出时再加入CaO的目的是         ▲           。

（3）浸出液中发生的生成Al(OH)3的离子反应方程式      ▲      。

（4）滤液的主要成分是  ▲ （写化学式）；滤液循环使用的优点  ▲ 。（任答一点）