- 化学与资源开发利用
- 共19748题
炎热的夏天暴雨之前,空气中水蒸气含量大,气压低,鱼因缺氧出现翻塘死鱼现象,若不及时人工增氧会使鱼大量死亡,造成经济损失,请说明鱼塘翻塘缺氧的原因。
正确答案
温度越高,气压越低,气体在水中的溶解度越小,夏天暴雨前温度高、气压低,故氧气在水中的溶解度小,鱼塘中含氧量低,鱼会缺氧而死
气体在水中的溶解度大小与温度和压强有关,温度越高气体溶解度越小,压强越大气体的溶解度越大,所以,夏天由于温度高,及气压比较低,气体的溶解度小,水中含氧量低,造成鱼缺氧死亡;
某炼油厂油库汽油罐里汽油泄漏,遇一摩托车行驶至附近时,随着一声巨响,瞬间油罐起火爆炸,经及时抢救,大火于20小时后基本扑灭,但消防队队员在火扑灭后仍对油罐喷水6小时,几天后,当地环保部门对炼油厂和当地上空大气监测其污染指数,发现其指标未超过国家有关标准,试根据所学习的化学知识完成以下问题。
(1)该油罐起火原因___________________________________________________________;
(2)灭火后为何还要对油罐喷水_________________________________________________;
(3)市环保部门主要监测大气中哪些有害气体_____________________________________。
正确答案
(1)汽油挥发与空气混合,在油罐附近形成可爆性气体
(2)降低油罐内汽油温度,使之达不到着火点
(3)SO2、NO2、CO
(1)汽油易挥发,故汽油池附近挥发的汽油与空气混合形成可爆性气体;摩托车的排气处理较差,若有火花,则会引燃爆炸气体。
(2)灭火后,油罐内汽油温度仍较高,若达到着火点,仍可在空气中燃烧。
(3)汽油中含C、H、S、O、N等元素,燃烧产物有SO2、NO2、CO,环保部门要测大气中这些有害气体是否超标。
(14分) 为解决大气中CO2的含量增大的问题,某科学家提出“绿色自由”构想:把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇。“绿色自由”构想的部分技术流程如下:
(1)合成塔中反应的化学方程式为 ;△H<0。该反应为可逆反应,从平衡移动原理分析,低温有利于提高原料气的平衡转化率。而实际生产中采用300℃的温度,除考虑温度对反应速率的影响外,还主要考虑了 。
(2)从合成塔分离出甲醇的原理与下列 操作的原理比较相符(填字母)
A.过滤 B.分液 C.蒸馏 D.结晶
工业流程中一定包括“循环利用”,“循环利用”是提高效益、节能环保的重要措施。“绿色自由”构想技术流程中能够“循环利用”的,除K2CO3溶液和CO2、H2外,还包括 。
(3)一定条件下,向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中,正确的是 。
A.升高温度能使增大
B.反应达到平衡状态时,CO2的平衡转化率为75%
C.3 min时,用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率
D.从反应开始到平衡,H2的平均反应速率υ(H2)=0.075 mol?L-1?min-1
(4) 如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。
巳知
写出C02(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式
___________ _____。
正确答案
(14分)(1)CO2+3H2=CH3OH+H2O(3分) 催化剂的催化活性(2分)
(2)C(2分) 高温水蒸气或反应热(2分) (3)B(3分)
(4) CO2(g)+4H2 (g) = CH4(g)+2H2O(l) ΔH=-252.9kJ/mol (3分)
1)根据工艺流程可知,合成塔内反应是氢气与二氧化碳反应生成甲醇和水;
工业生产条件选择要考虑转化率、反应速率、对催化剂的影响、材料、成本等多方面综合考虑;
(2)从合成塔出来的主要为甲醇与水的混合液,甲醇与水互溶,沸点相差大;
(3)由流程图可以找出循环利用的物质;
(4)由图可知,10min达平衡,根据v=计算v(CH3OH)反应速率之比等于化学计量数之比计算氢气的反应速率;
平衡向正反应移动,可以增大n(CH3OH)/n(CO2)的值;
(5)根据盖斯定律构造目标热化学方程式.
解:
(1)合成塔中的反应是二氧化碳和氢气在一定条件下可生成甲醇和水,其方程式为:
CO2+3H2一定条件CH3OH+H2O;
温度影响催化剂的活性,除考虑温度对反应速率的影响外,还主要考虑了催化剂的催化活性,
故答案为:CO2+3H2 = CH3OH+H2O;主要考虑了催化剂的催化活性;
(2)分离沸点相差比较大,互溶的液体,可以用蒸馏的方法进行分离,故选:C;
(3)(3)由工艺流程可知,可重复利用的物质有K2CO3溶液和CO2、H2、高温水蒸气,故答案为:高温水蒸气;
(4)(4)由图可知,10min达平衡,平衡时甲醇的浓度为0.8mol/L,
(5)所以v(CH3OH)==0.08mol/(L?min),反应速率之比等于化学计量数之比,所以v(H2)=3v(CH3OH)=3×0.08mol/(L?min)=0.24mol/(L?min).
(6)增大H2的用量、减少生成H2O 的量等,平衡右移,可以增大n(CH3OH)/n(CO2)的值,
(7)故答案为:0.24mol/(L?min);增大H2的用量等;
(8)(5)巳知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H1=-890.3kJ/mol,
②H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H2=-285.8kJ/mol,
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式可
根据盖斯定律②×4-①得CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ/mol,
故答案为:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ/mol 。
(11分)(1)化学是一门以实验为基础的学科,化学实验是化学学习的重要内容。根
据你掌握的知识判断,下列实验操作的描述中正确的是 。
(填写下列各项序号)
A.任何从试剂瓶中取出的药品,若有剩余均不能再放回原试剂瓶
B.用稀盐酸洗涤盛放过石灰水的试剂瓶
C.配制H2SO4溶液时,可先在量筒中加入一定体积的水,再在搅拌下慢慢加入浓硫酸
D.各放一张质量相同的滤纸于天平的两托盘上,将NaOH固体放在左盘纸上称量
E.Na2CO3溶液不能保存在带有磨口玻璃塞的试剂瓶中
F.将用水润湿的PH试纸浸入稀盐酸中,测定溶液的PH
(2)据报道,目前一些地区酸雨、灰霾和光化学烟雾等区域性大气污染突出,严重威胁
群众健康,影响环境安全。二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物,关注臭氧层、
防止和治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一。
①汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NO及汽油、柴油等到物质,这种尾气越来越成
为城市空气污染的主要来源,汽车尾气中的CO来自 ,
NO来自(用方程式表示) 。
②空气中微量的臭氧对人有益,浓度过大则是一种污染气体,臭氧作为强氧化剂,几乎
能与任何生物组织反应。下列有关说法正确的是 。
A.停止使用氟里昂是为了保护臭氧层
B.光化学烟雾与大气臭氧的生成有关
C.家用电器消毒柜中产生的臭氧能够高效杀菌消毒
D.臭氧能使湿润的碘化钾一淀粉试纸变蓝
③在一定条件下用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。同温同压下,7LNH3恰好将6LNO
和NO2的混合气体完全转化为N2,则原混合气体中NO和NO2的体积比是 。
正确答案
(11分)(1)B、E (2分)(2)①汽油的不完全燃烧;(1分)N2+O22NO (2分)②ABCD (3分) ③1:3(3分)
略
造成下列现象与什么物质相关:
赤潮 ,水俣病 ,地方性甲状腺肿大 ,贫血 。
正确答案
N、P或氮、磷,水源受到重金属污染如汞等、碘、铁。
略
化学式为C8H10O的化合物A具有如下性质:
①A+Na→慢慢产生气泡
②A十RCOO有香味的产物
③A苯甲酸
④其催化脱氢产物不能发生银镜反应
⑤脱水反应的产物,经聚合反应中可制得一种塑料制品(它是目前主要的“白色污染”源之一。)
试回答:
(1)根据上述信息,对该化合物的结构可作出的判断是 (多选扣分)
(2)化合物A的结构简式 。
(3)A和金属钠反应的化学方程式 。
(4)A的脱水反应化学方程式 。
正确答案
(1)B、C 2分
略
(1)防治环境污染,改善生态环境已成为全球的共识。
①空气质量报告的各项指标可以反映出各地空气的质量。下列物质未纳入我国空气质量报告的是_______(填字母)。
a.CO2 b.SO2 c.NO2 d.可吸入颗粒物
②垃圾应分类收集。导致“白色污染”的生活垃圾应放置于贴有________(填字母)标志的垃圾筒内。
③工业废水需处理达标后才能排放。2012年1月15日,广西河池市龙江河发生镉污染,严重影响沿江和下游柳州市部分民众饮水,当地政府立即采用“弱碱性化学沉淀应急除镉技术”处理被污染的水体,即投放聚合氯化铝和烧碱使镉沉降。聚合氯化铝属于 。
a.消毒剂 b.混凝剂 c.氧化剂
(2)我国材料科学家师昌绪在合金钢、高温合金及材料强度的研究领域作出了杰出贡献,荣获2010年度国家最高科学技术奖。
①合金是生活中常见的材料。某合金具有密度小、强度高的优良性能,常用于制造门窗框架。该合金中含量最高的金属元素的原子结构示意图为__________。
②铁锈的主要成分是_____________(填化学式),它是钢铁在潮湿的空气中发生______腐蚀的结果。
③玻璃是一种常用的硅酸盐材料。制备普通玻璃的原料有Na2CO3、______和______(填化学式)。
(3)保持营养平衡,合理使用药物是保证身心健康、提高生活质量的有效手段。
①人类的生命活动需要糖类、________、________、维生素、水、和无机盐(或矿物质)等六大类营养物质。
②维生素C的结构为,它是一种水溶性的维生素,缺乏VC会使人患上坏血病。切取一片新鲜水果,向切面上滴加淀粉和碘水的混合溶液,会发现混合溶液蓝色褪去,这说明新鲜水果中的VC具有____________(填“氧化”或“还原”)性质。
③阿司匹林具有____________作用。长期大量服用阿司匹林,其水解产物水杨酸()可导致患者出现头痛、恶心等症状,需静脉注射小苏打(NaHCO3)溶液,利用小苏打与水杨酸分子中的羧基反应生成水杨酸钠,使症状缓解。写出水杨酸与小苏打反应的化学方程式: 。
正确答案
(1)①a,②a,③b;
(2)①,②Fe2O3(或Fe2O3·nH2O)、电化学,③CaCO3、SiO2;
(3)①油脂、蛋白质,②还原,
③解热镇痛、+ NaHCO3→
+H2O+CO2↑
略
(8分)保持洁净安全的生存环境已成为全人类的共识。
①下列措施不利于改善环境质量的是___________(填字母)。
②对汽车加装尾气催化净化装置,使其中的有害气体NO、CO转化为无害气体,该反应的化学方程式为 。
③居室装修所使的人造板材会释放出一种挥发性物质,长期接触会引起过敏性皮炎,免疫功能异常,该挥发性物质是 。
④获得洁净安全的饮用水是每个人的正常需要。
对饮用水常使用漂白粉或漂白精片进行杀菌消毒,漂白粉的有效成分为 。写出过氧化钠和水反应的方程式 。
正确答案
①C②2NO+2CO=N2+2CO2③HCHO④Ca(ClO)2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
①C垃圾通过露天焚烧产生有毒气体污染大气,深埋的方式进行处理会污染地下水资源;②2NO+2CON2+2CO2③人造板材会释放出一种挥发性物质是HCHO,有毒;④漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,具有强氧化性; 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
“温室效应”是哥奉哈根世界气候变化大会研究的环境问题之一。CO2气体在大气层中具有吸热和隔热的功能,是主要的温室气体。
(1)下列措施中,有利于降低大气中CO2浓度的是 (填字母编号)。
a.采用节能技术,减少化石燃料的用量
b.鼓励乘坐公交车出行,倡导“低碳”生活
c.利崩太阳能、风能等新型能源替代化石燃料 ·
(2)CH4是另一种主要的温室气体,l克甲烷完全燃烧生成液态水和二氧化碳,放出55.64 kJ的热量,甲烷的燃烧热是 。
(3)酸阿的形成主要是由废气中的SOx和NOx造成的。通过SO2和Br2、H2O的定量反应在电解池中产生的电流变化,可以准确测定空气中SO2的含量。该反应的化学方程式为 ,反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为 。
(4)某硫酸工厂以黄铁矿为原料生产硫酸。
第一阶段燃烧黄铁矿的化学方程式为 ;
第二阶段的反应原理是2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),其生产设备的名称为 ;在生产过程中某一时刻取样分析:SO2、O2、SO3的浓度分别为
2mol·L-1、2mol·L-1、3mol·L-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是 (填字母编号)
a. SO2为5mol·L-1,O2为3.5mol·L-1
b. SO2为3mol·L-1
c.SO2、SO3均为2.5mol·L-1
d.SO3为5mol·L-1
正确答案
(1)a、b、c(少填扣1分)
(2)890.24kJ·mol-1
(3)SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4 1:2
(4)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 接触室 b、c(少填扣1分,填错不得分)
略
工业和交通运输业的迅速发展,城市人口的高度集中,机动车数量的日益增多,人类向大气中大量排放烟尘和有害气体等,对大气造成了严重的污染。启东市近期一次的“空气质量日报”显示,启东的空气已受到一定程度的污染。一研究性学习小组对启东市的空气污染情况进行了下列研究。
⑴小组一同学初步分析得出,启东市空气污染的主要原因可能有如下三种:
A、使用石油液化气 B、燃烧含硫煤 C、粉尘污染
另一同学认为还有一个不可排除的原因是:D:
研究性学习小组就造成启东市空气污染的最主要原因调查了本市100名市民和100位环保部门人士。调查结果如下图所示:
空气污染原因调查人数分布图
从市民和环保人士的不同观点上分析,你认为造成启东市空气污染的主要有害成分是
(用化学式表示)
⑵空气污染形成酸雨。研究性学习小组对启东市的雨水进行了采样和分析,刚采集时测得PH为4.82,放在烧杯中经2小时后,再次测得PH为4.68,较长一段时间后发现PH不再变化,对此,你的合理解释是
⑶研究性学习小组取相当于标准状况下的空气1.000L(含氮气、氧气、二氧化碳、二氧化硫等),缓慢通过足量溴水,在所得溶液中加入过量的氯化钡溶液,产生白色沉淀,将沉淀洗涤,干燥,称得其质量为0.233g,进行这一实验的目的是 ,通过计算得到的结论是 (以定量描述)
⑷该小组提出下列措施以减少空气污染主要有害成分排放量,你认为合理的是
(填序号)
①用天然气代替煤炭作民用燃料 ②改进燃烧技术,提高煤的燃烧效率
③工厂生产时将燃煤锅炉的烟囱造得更高 ④燃煤中加入适量石灰石后使用
正确答案
⑴机动车尾气污染; SO2(各2分)
⑵雨水中的H2SO3逐渐被空气中的氧气氧化成H2SO4(2分)
⑶测定空气中二氧化硫的体积分数(2分);空气中二氧化硫的体积分数为2.24%(2分)
⑷①②④ (2分)
略
空气质量等级依次为:优、良、轻微污染、轻度污染、中度污染、中度重污染、重污染等。某地区空气污染物指数为:S02 78、N02 43、可吸入颗粒物163。
则该地区的空气污染指数为________ 该地区空气质量等级为_________ 首要污染物为______________.
正确答案
其中可最高的污染指数为163,故该地区的空气污染指数为163
空气污染指数在151-200之间,空气质量级别为Ⅲ⑵级,空气质量状况属于轻度污染
可吸入颗粒物的指数最高,为首要污染物为
(8分)下边是日照2
010年9月11日的空气质量日报
(1)首要污染物是
(2)污染指数是
(3)能引起光化学烟雾的是 (从表中选)
(4)能引起酸雨的是 (从表中选)
正确答案
(8分)
(1)可吸入颗粒物 (2)66
(3)二氧化氮 (4)二氧化硫、二氧化氮
略
绿色化学是当今社会人们提出的新概念,它可以公开为环境友好化学。安的着眼点是使污染消灭在生产的源头,从根本上消除污染。请回答下列问题:
(1)、下列叙述错误的是:
A、绿色化学和环境化学都是研究保护环境的;
B、绿色化学不是被动的治理环境,而是主动地防治环境污染;
C、绿色化学保护了环境,而且也能给企业带来经济利益。
(2)、硝酸工业的尾气中主要含有NO、NO2气体。下列关于它的危害的叙述中,正确的是: 。
A、形成酸雨;
B、破坏臭氧层;
C、NO能刺激呼吸道;
D、NO2能跟血红蛋白作用生成二氧化氮血红蛋白而引起中毒;
E、NO、NO2在空气中能形成褐色或红色的毒性好大的烟雾。
(3) 工厂里常采用NaOH溶液吸收NO、NO2,使其转化为化工产品NaNO3。请写出有关的化学方程式: ,这一处理方法是否符合绿色化学概念: (填“是”或“不是”);其原子利用率为: 。
正确答案
(1)A (2)ABE (3)NO+NO2+2NaOH="=2NaNO3+2H2O" 是88.5%
略
2.(10分)2010年第41届世博会将在上海举办,世博会的主题是“城市,让生活更美好”。回答下列问题:
②上海白龙港污水处理厂升级改造,处理废水时加入明矾可作为混凝剂以吸附水中的杂质,明矾的化学式为 ;利用漂白粉可用来杀菌消毒,工业上利用氯气和石灰水制取漂白粉的化学反应方程式是 。
③低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,上海世博会的亮点之一是实现“二氧化碳零排放”。现在人们使用乙醇汽油作为汽车燃料充分体现了低碳经济,物质的量相同的乙醇与汽油(设为C8H18)均完全燃烧产生的CO2的物质的量之比为 ;
④世博会期间将用可降解的“玉米塑料”替代一次性饭盒、并可被用来制作世博会证件及胸卡,目的是为了防止产生 污染。
正确答案
略
烟气中NOx是NO和NO2的混合物(不含N2O4)。
(1)根据废气排放标准,1m3烟气最高允许含400 mg NOx。若NOx中NO质量分数为0.85,则1m3烟气中最高允许含NO__________L(标准状况,保留2位小数)。
(2)工业上通常用溶质质量分数为0.150的Na2CO3水溶液(密度1.16g/mL)作为NOx吸收剂,该碳酸钠溶液物质的量浓度为____________mol/L(保留2位小数)。
(3)已知:
①
②
1m3含2000 mg NOx的烟气用质量分数为0.150的碳酸钠溶液吸收。若吸收率为80%,吸收后的烟气_______排放标准(填“符合”或“不符合”),理由:______________。
(4)加入硝酸可改变烟气中NO和NO2的比,反应为:
NO+2HNO3→3NO2+H2O
当烟气中
时,吸收率最高。
1m3烟气含2000 mg NOx,其中。
计算:①为了达到最高吸收率,1m3烟气需用硝酸的物质的量(保留3位小数)。
②1m3烟气达到最高吸收率90%时,吸收后生成NaNO2的质量(假设上述吸收反应中,反应①比反应②迅速。计算结果保留1位小数)。
正确答案
(1)0.25 (2)1.64
(3)不符合 因吸收后烟气总体积减小,
含量仍超过
(4)①
②
略
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