热门试卷

二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。 请回答下列问题：

（1）煤的气化的主要化学反应方程式为：____________。

（2）煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐， 该反应的化学方程式为：____________________。

（3）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是____（填字母代号）。

a．高温高压

b．加入催化剂

c．减少CO2的浓度

d．增加CO的浓度

e．分离出二甲醚

（4）已知反应某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

①比较此时正、逆反应速率的大小：v正____v逆（填“>”、“<”或“=”）。

②若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH3OH)=_________；该时间内反应速率v( CH3OH)=___________。

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+H2O(g)CO2+H2 ①t℃时，往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后，体系中c(H2)=0.12mol·L-1。该温度下此反应的平衡常数K=__________（填计算结果）。

②保持温度不变，向上述平衡体系中再加入0.1molCO，当反应重新建立平衡时，水蒸气的转化率

α(H2O)=________。

（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____573K（填“>”、“<”或“=”）。

（3）NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)　△H=

－905kJ·mol-1 不同温度下NO产率如图所示。温度高于900℃时， NO产率下降的原因______________。

（4）废水中的N、P元素是造成水体富营养化的关键因素，农药厂排放的废水中常含有较多的NH4+和

PO43-，一般可以通过两种方法将其除去。

①方法一：将Ca(OH)2或CaO 投加到待处理的废水中，生成磷酸钙，从而进行回收。当处理后的废水中

c(Ca2+)=2×10-7mol/L时，溶液中c(PO43-)=____________mol/L。（已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-33）

②方法二：在废水中加入镁矿工业废水，就可以生成高品位的磷矿石―鸟粪石，反应的方程式为

Mg2+＋NH4+＋PO43-=MgNH4PO4↓。该方法中需要控制污水的pH为7.5～10，若pH高于10.7，鸟粪石的产量会大大降低。其原因可能为________________________________________。与方法一相比，方法二的优点为___________________________。

合成氨工业的主要反应为：N2(g) +3H2(g)2NH3(g) △H<0，下图是合成氨的简要流程示意图

（1）写出设备A、B的名称：A________，B________；沿X路线进入压缩机的物质是________。

（2）原料气往往混有CO、NH3等杂质，在进入合成塔之前需净化，净化的原因是________。

（3）氮、氢混合气体送入合成塔前要通过压缩机压缩的原因是________________；在合成塔中及时分离出氨气的目的是________________。

（4）工业合成氨的反应为：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H<0，当压强为30MPa，温度为500℃时，在容积为1L的密闭容器中充入1molN2和3molH2，反应达到平衡时NH3的体积分数为20%，求此时的平衡常数________。

（5）合成塔从上到下将催化剂分成四层，在层与层之间冷激气（冷的原料气）和反应气混合，请问这样设计的原因是什么？_____________________________________

（1）合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨的原理是：

△H <0，生产流程如图所示。

①X的化学式为____________；

②上图中条件选定的主要原因是（选填字母序号）______________；

A．升高温度、增大压强均有利于氨的合成

B．铁触媒在该温度时活性大

C．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制

③ 改变反应条件，会使平衡发生移动。下图表示随条件改变，氨气的百分含量的变化趋势。当横坐标为压强时，变化趋势正确的是（选填字母序号）______________，当横坐标为温度时，变化趋势正确的是（选填字母序号）______________。

（2）某温度下体积为200L的氨合成塔中，测得如下数据

根据表中数据计算0～2小时内N2的平均反应速率______________mol·L-1·h-1若起始时与平衡时的压强之比为a，则N2的转化率为______________（用含a的代数式表示）若C3=1.200 mol·L-1，则该条件下反应

2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数______________。

（3）常温下氨气极易溶于水，其水溶液可以导电。

①用方程式表示氨气溶于水且显弱碱性的过程：________________；

②氨水中水电离出的c(OH-)_______10-7 mol·L-1（填写“＞”、“＜”或“＝”）；

③将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合后，溶液中离子浓度由大到小依次为___________。

氨气在农业和国防工业都有很重要的作用，历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家。

（1）下图表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化，据此请回答

对于合成氨的反应下列说法正确的是_____________(填编号)。

A．该反应在任意条件下都可以自发进行

B．加入催化剂，能使该反应的E和△H都减小

C．若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2，则K1＞K2

D．该反应属于人工固氮

（2）现在普遍应用的工业合成氨的方法为N2+3H22NH3，是哈伯于1905年发明的，但此法达到平衡时反应物的转化率不高。

①能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的措施是_________________。

A.使用的更高效催化剂

B.升高温度

C.及时分离出氨气

D.充入氮气，增大氮气的浓度（保持容器体积不变）

②若在某温度下，2L的密闭容器中发生N2+3H22NH3的反应，左下图表示N2的物质的量随时间的变化曲线。用H2表示0~10min内该反应的平均速率v(H2)=_______________。从11min起，压缩容器的体积为

1L，则n(N2)的变化曲线为_____________________。

A. a B.b C.c D.d

（3）随着对合成氨研究的发展，2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法，即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气，分别通人一个加热到500℃的电解池中，采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质里，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜作电极，实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氮（装置如右上图）。则钯电极上的电极反应式是_____________________________。

硫酸是工业生产中最为重要的产品之一，在化学工业的很多领域都要用到浓硫酸。

（1）在硫酸工业生产中，我国采用黄铁矿为原料生产SO2，反应的化学方程式为：_____________，该反应在_______中进行（填仪器名称）。

（2）为了有利于SO2转化为SO3，且能充分利用热能，采用了多层催化剂且有热交换器的________(填仪器名称)中进行反应。在如图所示的装置中， C处流出的气体有__________；SO3进入__________（填仪器名称）用_____________吸收，得到浓硫酸或发烟硫酸。

（3）实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关，请根据下表信息，结合工业生产实际，选择最合适的生产条件是______________。

（4）现在欲提高SO2的反应速率和转化率，下列措施可行的是_______。

A．向装置中通入氮气且保持体积不变

B．向装置中通入氧气且保持体积不变

C．添加更多的催化剂

D．降低温度，及时转移SO3

（5）由吸收塔排出的尾气中有SO2的含量如果超过500μL/ L，就要加以处理后才能排出，处理方法之一是用氨水洗涤烟气脱硫，用方程式表示氨水洗涤吸收塔排除的尾气的化学方程式__________________。