- 海水提溴——氯化
- 共657题
氨是一种重要的化工原料,氨的合成与应用是当今重要研究内容之一。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起始物质的量之比为1∶3)。
回答下列有关问题:
(1)利用表中数据推断得出合成氨的反应是__________反应(填“放热”、“吸热”或“无热量变化”)。
(2)根据表中数据,在200℃和100MPa时,平衡体系中NH3的物质的量分数最高,而实际工业生产不选用该条件的主要原因是___________________________________。
(3)一定条件下,对在密闭容器中进行的合成氨反应达平衡后,其他条件不变时,若同时压缩容器的体积和升高温度达新平衡后,与原平衡相比,请将有关物理量的变化的情况填入下表中(填“增大”、“减小”或“可能增大也可能减小”):
(4)将1molH2和1molN2通入一体积不变的密闭容器中,在一定温度和催化剂作用下,反应达到平衡,测得NH3的物质的量为0.3mol,此时若移走0.5molH2和0.5molN2,则反应达到新的平衡时,NH3的物质的量为_____________(选填答案编号)。
正确答案
(1)(1分)放热。
(2)(2分)压强过大,需要的动力越大,对材料的强度和设备制造的要求也越高。
(3)(3分)
(4)(2分)C。
略
从含铜、银、金和铂的块状金属废料中提取铂、金、银的一种工艺如下:
根据以上工艺回答下列问题:
(1)电解时,以_____________为阳极,纯铜为阴极,CuSO4溶液为电解液,则阴极的电极反应方程式为
(2)AgCl溶于氨水后所得的溶液含有的一种阳离子,在碱性条件下,也可用葡萄糖将其还原为银,写出该反应的离子方程式:
(3)写出步骤④的离子方程式:
(4)金和浓硝酸反应的化学方程式为:Au +6HNO3(浓)Au(NO3)3+3NO2↑+ 3H2O,因该反应正向进行的程度极小,所以金几乎不溶于浓硝酸,但金却可以溶于王水,试简要解释之:
(5)写出反应⑤的化学反应方程式
____________________________________________________________________________
正确答案
(共15分)
(1)金属废料(1分)、Cu2+ + 2e→ Cu(2分)
(2)2Ag(NH3)2+ + 2OH—+CH2OH(CHOH)4CHO→CH2OH(CHOH)4COO+ NH4+ + 2Ag↓+ 3NH3 + H2O(水浴加热)(3分)
(3)2AuCl4+ 3SO2 + 6 H2O =" 2Au" + 8Cl
+ 3SO42
+ 12H+(3分)
(4)王水中含有大量的Cl,Au3+与Cl—可生成AuCl4
,使该平衡中Au3+浓度降低,平衡正移,金即可溶于王水。(3分)
(5)3(NH4)2 PtCl6 ="=" 3Pt + 2N2 +18HCl + 2NH3(435℃)(3分)
略
(14分)硝酸是一种重要的化工原料,工业上生产硝酸的主要过程如下:
(1)以N2和H2为原料合成氨气。反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0
①下列措施可以提高H2的转化率是(填选项序号) 。
a.选择适当的催化剂 b.增大压强
c.及时分离生成的NH3 d.升高温度
②一定温度下,在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应。若容器容积恒定,达到平衡状态时,气体的总物质的理是原来的,则N2的转化率a1= ;
若容器压强恒定,达到平衡状态时,N2的转化率为a2,则a2 a1(填“>”、“<”或“=”)。
(2)以氨气、空气为主要原料制硝酸。
①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是 。
②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H>0
该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如右图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号) 。
a.在t1~t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施可以是升高温度
c.在t3~ t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d.在t5时,容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值
(3)硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。
①催化还原法:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是 。
②碱液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。
若每9.2gNO2和Na2FCO3溶液反应时转移电子数为0.1mol,则反应的离子方程式是 。
正确答案
(1)①(2分)bc
②(2分)12.5%
(2分)>
(2)①(2分)4NH3+5O2 4NO+6H2O
②(2分)ab
(3)①(2分)4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g) △H=-103.9kJ/mol
②(2分)2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2
略
(10分)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH溶液的工艺流程示意图如下所示,完成下列填空:
(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上电极反应为__________________,与电源负极相连的电极附近,溶液pH_________(选填“不变”、“升高”或“下降”)。
(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质,精制过程发生反应的离子方程式为_________
_______________________________________________________________。
(3)如果粗盐中SO42-含量较高,必须添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂可以是_________。
a. Ba(OH)2 b. Ba(NO3)2 c. BaCl2
(4)为了有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,加入试剂的合理顺序为_________(选填a、b、c)
a. 先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂
b. 先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
c. 先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过_________、冷却、_________(填写操作名称)除去NaCl。
正确答案
(1)2Cl--2e-="=" Cl2↑ (1分) 升高(1分)
(2)Ca2++CO32-="=" CaCO3 ↓ (1分) Mg2++2OH-="=" Mg(OH)2↓ (1分)
(3)ac(2分) (4)bc(2分)
(5)加热蒸发 (1分) 过滤(1分)
略
(10分)分子筛可用于物质的分离提纯。某种型号的分子筛的工业生产流程可简单表示如下:
(1)在加NH3·H2O调节pH的过程中,若pH控制不当会有Al(OH)3生成。已知常温下,Al(OH)3浊液的pH=3,其Ksp=1×10-36,则其中c(Al3+)= ▲ 。
(2)生产流程中所得滤液的主要成分为 ▲ (写化学式)。
(3)假设生产流程中铝元素和硅元素均没有损耗,钠原子的利用率为10%,试通过计算确定该分子筛的化学式(写出计算过程)。
(4)分子筛的孔道直径为4Å称为4A型分子筛;当Na+被Ca2+取代时就制得5A型分子筛,当Na+被K+取代时就制得3A型分子筛。要高效分离正丁烷(分子直径为4.65Å)和异丁烷(分子直径为5.6Å)应该选用 ▲ 型的分子筛。
正确答案
共10分。
(1)0.001 mol·L-1(2分) (2)Na2SO4、(NH4)2SO4 (2分)
(3)n[Al2(SO4)3] =" 34.2" g / 342 g·mol-1 =" 0.1" mol,n(Na2SiO3) =" 122" g / 122 g·mol-1 =" 1" mol
n(Al2O3) =" 0.1" mol,n(SiO2) =" 1" mol,n(Na2O) =" 0.1" mol,n(H2O) =" 0.6" mol(2分)
n(Na2O) ∶n(Al2O3) ∶n(SiO2) ∶n(H2O) =" 0.1" mol∶0.1 mol∶ 1mol∶0.6 mol =
= 1∶1∶10∶6
化学式:Na2O ·Al2O3 ·10SiO2 ·6H2O或Na2(Al2Si10O24)·6H2O(2分)
(4)5A(2分)
略
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