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1 单选题 · 3 分

下列化学工业有关设备,原料,反应条件配套的是

A联合制碱法制纯碱:吸氨塔,碳酸塔,食盐,二氧化碳,氨,300-350℃的氨化饱和食盐水吸收二氧化碳

B接触法制硫酸:氧化炉,硫铁矿,V2O5,4000-5000℃

C合成氨:沸腾炉,焦炭,铁触媒,5000℃

D氨氧化法制硝酸:合成塔,空气,铂铑合金,8000℃

1 单选题 · 2 分

符合目前工业生产实际的化工生产原理是

A合成氨工业中,由于氨易液化,N2、H2循环使用,所以总体上氨的产率很高

B氯气和氢气混合在光照条件下反应生成氯化氢,用水吸收得到盐酸

C氯碱工业中,电解槽的阳极区产生NaOH

D二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫,三氧化硫在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸

1 简答题 · 13 分

26.氯化铁是一种重要的化学试剂和化工原料,工业上以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料在制备硫酸的同时,利用其煅烧后炉渣的主要成分Fe2O3可制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O),其工艺流程如下(杂质不参与反应):

回答下列问题:

(1)高温煅烧时,黄铁矿要粉碎成细小的颗粒,其目的是                    。

(2)黄铁矿高温煅烧时发生反应的化学方程式                               。

(3)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是            、        。

(4)系列操作包括:蒸发浓缩、              、        、洗涤等。蒸发与过滤时玻璃棒的作用分别是:           、            。

(5)取a g黄铁矿,按上述流程制得FeCl3·6H2O晶体,将该晶体溶于水,再将所得溶液蒸干、灼烧,得到b g固体产物(整个过程中的损耗忽略不计),黄铁矿的纯度为      (用含a、b的表达式表示)。

1 单选题 · 2 分

9.在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(   )

ASiO2SiCl4Si

BFeS2SO2H2SO4

CN2NH3NH4Cl(aq)

DMgCO3MgCl2(aq)Mg

1 单选题 · 3 分

14.在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(见右图)。下列说法错误的是(  )

Aa、b两处的混合气体成分含量相同,温度不同

Bc、d两处的混合气体成分含量相同,温度不同

C热交换器的作用是预热待反应的气体,冷却反应后的气体

Dc处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率

1 简答题 · 14 分

CO2是重要的化工原料,也是应用广发的化工产品。CO2与过氧化钠或超氧化钾反应可产生氧气。

完成下列计算:

50.CO2通入氨水生成NH4HCO3,NH4HCO3很容易分解。2.00 mol NH4HCO3完全分解,分解产物经干燥后的体积为_________L(标准状况)。

51. 某H2中含有2.40 molCO2,该混合气体通入2.00 L NaOH溶液中,CO2被完全吸收。如果NaOH完全反应,该NaOH溶液的浓度为_______。

52.CO2和KO2有下列反应:

4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2

4KO2+4CO2+2H2O→4KHCO3+3O2

若9 mol CO2在密封舱内和KO2反应后生成9 mol O2,则反应前密封舱内H2O的量应该是多少?列式计算。

53.甲烷和水蒸气反应的产物是合成甲醇的原料:CH4+H2OCO+3H2

已知:CO+2H2CH3OH   CO2+3H2CH3OH+H2O

300 mol CH4完全反应后的产物中,加入100 mol CO2后合成甲醇。若获得甲醇350 mol,残留氢气120 mol,计算CO2的转化率。

1 填空题 · 20 分

(一)污水经过一级、二级处理后,还含有少量Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子,可加入沉淀剂使其沉淀。下列物质不能作为沉淀剂的是

A.氨水                         

B.硫化氢气体

C.硫酸钠溶液                     

D.纯碱溶液

(二)合成氨的流程示意图如下:

回答下列问题:

(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是             ,                     ;氢气的来源是水和碳氢化合物,写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式                               ,

(2)设备A中含有电加热器、触煤和热交换器,设备A的名称                ,其中发生的化学反应方程式为                                      ;

(3)设备B的名称               ,其中m和n是两个通水口,入水口是     (填“m”或“n”)。不宜从相反方向通水的原因

(4) 设备C的作用                                      ;

(5)在原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过如下反应来实现:

1 简答题 · 14 分

合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ∆H=—92.4kJ•mol‾1

一种工业合成氨的简易流程图如下:

(1)天然气中的H2S杂质常用常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:                                  。

(2)步骤II中制氯气原理如下:

对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的是            。

a.升高温度  b.增大水蒸气浓度   c.加入催化剂   d.降低压强

利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为             。

(3)图1表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:            。

(4)依据温度对合成氨反应的影响,在图2坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。

(5)上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是(填序号)             ,简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:                                  。

1 填空题 · 16 分

工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:

(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。t℃时,往                   10L密闭容器中充入2mol CO和3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中

c(H2)=0.12mol·L-1。则该温度下此反应的平衡常数K=_____(填计算结果)。

(2)合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1____300℃(填“>”、“<”或“=”)。

(3)氨气在纯氧中燃烧生成一种单质和水,科学家利用此原理,设计成“氨气-氧气”燃料电池,则通入氨气的电极是__________(填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为_______________________。

(4)用氨气氧化可以生产硝酸,但尾气中的NOx会污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水,反应机理为:

则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式   为                                 。

(5)某研究小组在实验室以“Ag-ZSM-5”为催化剂,测得将NO转化为N2的转化率随温度变化情况如右图。据图分析,若不使用CO,温度超过775K发现NO的转化率降低,其可能的原因为                                         ;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制的最佳温度在_______左右。

1 单选题 · 3 分

传统合成氨工业需要采用高温、高压和催化剂。近来美国化学家使用新型铁系催化剂,在常温下合成了氨气。下列说法正确的是                    (  )

A新型合成氨方法是吸热反应

B新型合成氨方法可简化生产设备

C新型催化剂提高了N2和H2的转化率

D两种方法中该反应的化学平衡常数相同

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