- 海水淡化——电渗析法
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已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0;2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH<0;
回答下列问题:
(1)从影响速率和平衡的因素分析,要有利于NH3和SO3的生成,理论上应采取的措施是_________________。实际生产中采取的措施分别是__________________。
(2)在实际生产的合成氨过程中,要分离出氨气,目的是____________________________;而合成SO3过程中,不需要分离出SO3,原因是__________________。
正确答案
(1)高温、高压、催化剂 合成氨:高温、高压、催化剂;合成SO3:高温、常压、催化剂 (2)减少生成物浓度,使平衡向生成NH3方向移动 该反应向生成SO3的方向进行程度大,达到平衡后SO2余量较少,故不需要分离SO3
根据两个反应的特点:合成氨与二氧化硫的反应均是体积减小、放热的气体反应。所以从提高反应速率和增大反应物转化率来看:选择高温、高压、催化剂的条件均是合理的。但实际上,还要考虑设备的耐压能力、经济技术条件等因素,经过综合分析才能确定生产条件。
(16分)
(1)合成氨反应反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,平衡 移动(填“向左”“向右”或“不”);使用催化剂 反应的ΔH(填“增大”“减小”或“不改变”)。
(2)已知:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);△H=-543kJ·mol-1
H2(g)+
F2(g)=HF(g);△H=-269kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H=-242kJ·mol-1
则反应 N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)的
H="_____________" kJ·mol-1。
(3)已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCL2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为______。
(4)在25℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-),则溶液显_____________性(填“酸”“碱”或“中”);用含a的代数式表示此时溶液中NH3·H2O的物质的量浓度__________ mol·L-1。(说明:溶液的体积可以直接相加)
正确答案
(1)向左(2分) 不改变(2分)
(2)-1135(kJ·mol-1 )(2分)
(3)Cu(OH)2 (2分) Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2 ↓+2NH4+(3分)
(4)中(2分); mol·L-1(3分)
略
已知反应①、②是化工生产中的两个重要反应
①甲溶液 A + B + C
②乙经过粉碎后在沸腾炉中燃烧,得到D和E
其中,A、D在常温常压下为刺激性气味气体,C为无色无味气体。请回答:
(1)A的电子式是 。
(2)将A通入B的溶液中,反应的离子方程式是 。
(3)1 g C在A中燃烧时放出92.3 kJ的热量,该反应的热化学方程式是 。
(4)工业上可利用E为原料冶炼其中所含的金属,方法是 。
(5)化工生产②中第二步、第三步用到的设备名称分别为 、 。第二步采用的反应条件为 。
(6)将A和D按物质的量1:1通入下列装置中:
该过程中的化学方程式是: _______________________。
上述实验装置设计不完整,请将所缺部分在装置图的右边方框中画出。
(7)一定条件下,将12 g乙放入过量的的浓硝酸中,反应过程中转移1.5 mol电子,该反应的离子方程式是 。
正确答案
(1) (1分)
(2)Cl2+ 2OH- = Cl- + ClO- + H2O (1分)
(3)H2 (g) + Cl2(g) =" 2HCl" (g);△H =" -184.6kJ/mol " (1分)
(4)热还原法 (1分)
(5)接触室、吸收塔。常压、400~5000C、催化剂(3分)
(6) Cl2 + SO2 + BaCl2 +2H2O = BaSO4↓+ 4HCl (1分)
⑺ FeS2 + 14H+ + 15NO3- = Fe3+ + 2SO42- + 15 NO2 ↑+ 7H2O (2分)
略
面粉加工厂的车间里若悬浮着较多的面粉粉尘,遇明火就有发生爆炸的危险。下面是模拟粉尘爆炸的一个实验。如下图,在小塑料筒里放入干燥面粉,点燃蜡烛,用塑料盖盖住金属筒,迅速鼓入大量空气,不久,便会听到“砰”的一声,爆炸的气浪将金属筒上的塑料盖掀起。试问:
(1)在上述实验中,鼓入空气的作用是______________。
(2)下列情况下,不会发生爆炸的是_______________(填序号)。
①金属筒不加盖时;②蜡烛没有点燃时;③塑料筒中装的是煤粉时。
(3)面粉厂为了避免爆炸事故发生,应采取的安全措施有____________(写出一种即可)。
正确答案
(1)使面粉充满金属筒(2)①②(3)严禁烟火
本题考查燃烧的条件、爆炸及易燃易爆物的安全知识。实验中不断的鼓入空气,会把面粉吹起来,使金属筒内充满面粉,一旦遇到明火引起燃烧,就可能发生爆炸。燃烧引起的爆炸是可燃物在有限的空间内燃烧才可能发生,去掉金属盖使空间扩大了,就不容易发生爆炸,而蜡烛没有点燃根本就不会发生爆炸。
(11分)A是一种重要的化工原料,A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平。D是一种日常生活中常用的调味品。A、B、C、D在一定条件下存在如下转化关系(部分反应条件、产物被省略)。
(1)工业上,由石油获得石蜡油的方法是 ;
(2)丁烷是由石蜡油获得A过程中的中间产物之一,它的一种同分异构体中含有三个甲基,写出这种同分异构体的结构简式: ;
(3)B、D分子中官能团的名称分别是 、 ;
A→B的反应类型是 ;
写出反应B→C的化学方程式: ;
(4)大多数的有机反应速率比较缓慢,我们在实验或生产中为了提高有机反应的速率,通常采取的措施有 (填一项即可)。
正确答案
略
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