下图表示某些化工生产的流程(部分反应条件和产物略去)
(1)反应Ⅰ需在500℃进行,其主要原因是______ 。
(2)G转化为H的过程中,需要不断补充空气,其原因是______ 。
(3)写出反应Ⅲ的化学方程式______ 。
(4)工业上,向析出K的母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却后可析出副产品。通入氨气的作用是______ (填序号)。
a.增大NH的浓度,使J更多地析出
b.使K更多地析出
c.使K转化为M,提高析出的J的纯度
(5)写出上述流程所涉及的化学工业的名称______ 。
(1)反应Ⅰ需在500℃进行,其主要原因是
(2)G转化为H的过程中,需要不断补充空气,其原因是
(3)写出反应Ⅲ的化学方程式
(4)工业上,向析出K的母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却后可析出副产品。通入氨气的作用是
a.增大NH的浓度,使J更多地析出
b.使K更多地析出
c.使K转化为M,提高析出的J的纯度
(5)写出上述流程所涉及的化学工业的名称
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更新时间:2016-12-09 04:43:40
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【推荐1】氨是最重要的氮肥,也是产量最大的化工产品之一、合成氨工艺是人工固氮的重要途径。回答下列问题:
(1)已知气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量, 叫做该化学键的键能(kJ·mol-1)。一些键能数据如表:
反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ∆H=_______ kJ/mol
(2)化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了部分参加反应的分子在固体催化剂表面合成氨的反应过程,模拟示意图如图:
分别表示N2、H2、NH3
i.图②表示N2、H2被吸附在催化剂表面,图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②到图③的过程_______ 能量(填“吸收”或“放出”)。
ii.N2的吸附分解反应速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。实际生产中,原料N2和H2物质的量之比为1︰2.8,分析说明N2过量的理由是_______ 和_______ 。
iii.关于合成氨工艺,下列说法正确的是_______ 。
A.控制温度(773K)远高于室温,是为了提高平衡转化率和加快化学反应速率。
B.基于NH3有较强的分子间作用力,可将其液化,不断将液氨移去,利于化学平衡向正反应方向移动。
C.当温度、体积一定时,在原料气中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率。
D.原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生。
(3)在体积相同的密闭容器中按物质的量比 1︰3 投入氮气和氢气,发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)分别在200℃、400℃、600℃条件下进行反应,平衡时NH3的物质的量分数随总压强的变化曲线如图所示:
i.M点和N点的平衡常数大小关系是KM_______ KN(填“>”、“<”或者“=”)。
ii.M点的平衡常数Kp=_______ MPa-2(计算结果保留到小数点后两位。用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数。)
(4)已知液氨中存在:2NH3(l)⇌NH+NH。用Pt电极对液氨进行电解也可产生H2和N2.阴极的电极反应式是_______ 。
(1)已知气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量, 叫做该化学键的键能(kJ·mol-1)。一些键能数据如表:
化学键 | |||
键能E(kJ·mol-1) | 946.0 | 436.0 | 390.8 |
(2)化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了部分参加反应的分子在固体催化剂表面合成氨的反应过程,模拟示意图如图:
分别表示N2、H2、NH3
i.图②表示N2、H2被吸附在催化剂表面,图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②到图③的过程
ii.N2的吸附分解反应速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。实际生产中,原料N2和H2物质的量之比为1︰2.8,分析说明N2过量的理由是
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A.控制温度(773K)远高于室温,是为了提高平衡转化率和加快化学反应速率。
B.基于NH3有较强的分子间作用力,可将其液化,不断将液氨移去,利于化学平衡向正反应方向移动。
C.当温度、体积一定时,在原料气中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率。
D.原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生。
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i.M点和N点的平衡常数大小关系是KM
ii.M点的平衡常数Kp=
(4)已知液氨中存在:2NH3(l)⇌NH+NH。用Pt电极对液氨进行电解也可产生H2和N2.阴极的电极反应式是
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【推荐2】Ⅰ.向1L密闭容器中加入2molCO2、6molH2,在适当的催化剂作用下,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)此反应在一定条件下自发进行。
(1)判断该反应:ΔH___ 0,ΔS___ 0(填“>”、“=”或“<”)
(2)①采用___ ,___ 等方法可以提高CO2和的转化率。②在t2时将容器容积缩小为原体积的一半,t3时再次达到平衡,请画出t2之后CO2气体的浓度随时间变化的曲线。______ 。
Ⅱ.(1)我国合成氨工业目前的生产条件为:催化剂:铁触媒,温度400℃~500℃,压强:30MPa~50MPa。从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400℃~500℃的高温,原因之一是考虑到催化剂的活性,原因之二是___ 。
(2)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造新型燃烧电池,放电过程中,溶液中铵根离子浓度逐渐增大请写出该电池的正极的电极方程式:___ 。
(1)判断该反应:ΔH
(2)①采用
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解题方法
【推荐3】合成氨工艺是人工化肥的生产支柱,是人类生存发展的“食”之基础。
回答下列问题:
Ⅰ.化学键键能如表
(1)估算的△H=_______ 。已知该反应的△S=-198.9J/(mol·K),理论上该反应在温度为298K下_______ (填“能”或“不能”)自发进行。
Ⅱ.科学家结合实验与计算机模拟结果,研究了合成氨的反应历程,如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*表示,TS表示过渡态。(2)图示历程包含_______ 个基元反应。发生N—N键断裂的反应方程式为______________ 。
(3)H—H键断裂应该吸收热量,但反应的,主要原因为______________ 。
(4)在实际工业生产中,合成氨一般采用的温度为400~500℃,主要原因为______________ 。
(5)温度为500℃、压强为20MPa,原料气,反应,反应平衡时,氨气的体积分数为20%,则氮气的转化率约为_______ %(计算结果保留三位有效数字)。该条件下,,的标准平衡常数为_______ (用最简分数形式表示)。[已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g),,其中,pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压]。
回答下列问题:
Ⅰ.化学键键能如表
化学键 | N≡N | H—H | N—H |
键能() | 946 | 436 | 390.8 |
(1)估算的△H=
Ⅱ.科学家结合实验与计算机模拟结果,研究了合成氨的反应历程,如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*表示,TS表示过渡态。(2)图示历程包含
(3)H—H键断裂应该吸收热量,但反应的,主要原因为
(4)在实际工业生产中,合成氨一般采用的温度为400~500℃,主要原因为
(5)温度为500℃、压强为20MPa,原料气,反应,反应平衡时,氨气的体积分数为20%,则氮气的转化率约为
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【推荐1】MnSO4在工业中有重要应用,用软锰矿浆(主要成分为MnO2和水,含有Fe2O3、FeO、Al2O3和少量PbO等杂质)浸出制备MnSO4,其过程如下:
【资料】部分阳离子形成氢氧化物沉淀的pH
(1)向软锰矿浆中通入SO2生成MnSO4,该反应的化学方程是___________ 。
(2)加入MnO2的主要目的是___________ ;
(3)在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH,pH应调至____ 范围,生成的沉淀主要含有____ 和少量CaSO4。
(4) 阳离子吸附剂可用于主要除去的离子是______________ 。
(5) 用惰性电极电解MnSO4溶液,可以制得高活性MnO2。电解MnSO4、ZnSO4和H2SO4的混合溶液可制备MnO2和Zn,写出阳极的电极反应方程式________________ 。
【资料】部分阳离子形成氢氧化物沉淀的pH
离子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mn2+ | Pb2+ |
开始沉淀时的pH | 7.6 | 2.7 | 3.8 | 8.3 | 8.0 |
完全沉淀时的pH | 9.7 | 3.7 | 4.7 | 9.8 | 8.8 |
(1)向软锰矿浆中通入SO2生成MnSO4,该反应的化学方程是
(2)加入MnO2的主要目的是
(3)在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH,pH应调至
(4) 阳离子吸附剂可用于主要除去的离子是
(5) 用惰性电极电解MnSO4溶液,可以制得高活性MnO2。电解MnSO4、ZnSO4和H2SO4的混合溶液可制备MnO2和Zn,写出阳极的电极反应方程式
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【推荐2】活性氧化锌能对太阳光线和其他大气物质形成防护,常用于敏感皮肤的面霜和化妆品.工业上可用转炉炼铜所得的铜灰[主要含及少量的(II)、、、元素]制取活性氧化锌。流程如下:
已知:①活性炭主要吸附有机质;
②25℃时,;
③本流程中,沉锌前溶液环境中锌元素以形式存在;
④部分金属离子开始沉淀和完全沉淀的:
金属离子 | ||||
开始沉淀 | 1.9 | 7.0 | 4.5 | 8.1 |
完全沉淀 | 3.2 | 9.0 | 6.4 | 10.1 |
(1)滤渣I的主要成分中,的化合价为
(2)“浸取”步骤时,发生反应的离子方程式
(3)“浸取”步骤后,转化为。写出“除杂1”步骤主要反应的离子方程式:
(4)加入适量溶液的目的是除去铁元素的同时溶液中不会有明显的锰元素残留,则滤渣Ⅱ的成分为、
(5)已知“除杂3”是利用置换反应进行除杂,则试剂a为
(6)根据平衡移动原理,解释碱式碳酸锌的生成
(7)活性氧化锌纯度测定:已知:与相当的氧化锌质量为。取所得活性氧化锌样品配成含的待测液,用标准液进行滴定,消耗标准液。写出计算样品中氧化锌质量分数的表达式
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【推荐3】我国是铜业大国,氨法浸取工艺是铜矿提炼中常用方法,可实现废弃物“铜包钢”的有效分离,同时生产的CuCl可用于催化、医药、冶金等多种领域。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)首次浸取时所用深蓝色溶液①由细铜丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到,其主要成分为___________ (填化学式),其配体的空间构型为___________ 。
(2)浸取工序的产物为,该工序发生反应的离子方程式为___________ 。
(3)浸取工序不宜超过40℃,其原因是___________ 。
(4)中和工序中主反应的离子方程式___________ 。
(5)洗涤步骤中使用乙醇的优点有___________ 。
(6)选用真空干燥的原因___________ 。
回答下列问题:
(1)首次浸取时所用深蓝色溶液①由细铜丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到,其主要成分为
(2)浸取工序的产物为,该工序发生反应的离子方程式为
(3)浸取工序不宜超过40℃,其原因是
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(0.4)
【推荐1】对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝()、钼()、镍()等元素的氧化物,一种回收利用工艺的部分流程如下:已知:25℃时,的,;;;该工艺中,时,溶液中元素以的形态存在。
(1)“焙烧”中,有生成,其中元素的化合价为_______ 。
(2)“沉铝”中,生成的沉淀为_______ 。
(3)“沉钼”中,为7.0。
①生成的离子方程式为_______ 。
②若条件控制不当,也会沉淀。为避免中混入沉淀,溶液中_______ (列出算式)时,应停止加入溶液。
(4)①滤液Ⅲ中,主要存在的钠盐有和,为_______ 。
②往滤液Ⅲ中添加适量固体后,通入足量_______ (填化学式)气体,再通入足量,可析出。
(5)高纯(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示,图中所示致密保护膜为一种氧化物,可阻止刻蚀液与下层(砷化镓)反应。①该氧化物为_______ 。
②已知:和同族,和同族。在与上层的反应中,元素的化合价变为+5价,则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______ 。
(1)“焙烧”中,有生成,其中元素的化合价为
(2)“沉铝”中,生成的沉淀为
(3)“沉钼”中,为7.0。
①生成的离子方程式为
②若条件控制不当,也会沉淀。为避免中混入沉淀,溶液中
(4)①滤液Ⅲ中,主要存在的钠盐有和,为
②往滤液Ⅲ中添加适量固体后,通入足量
(5)高纯(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示,图中所示致密保护膜为一种氧化物,可阻止刻蚀液与下层(砷化镓)反应。①该氧化物为
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【推荐2】爱国实业家侯德榜在氨碱法的基础上,发明了“联合制碱法”,简单流程如图。完成下列问题:
(1)在饱和食盐水中通入X和Y,则X____ (填物质名称)
(2)写出通入X和Y的化学反应方程式_____ 。
(3)操作Z____ (填名称),为了得到化肥(NH4Cl),需要在溶液B中通入NH3、加食盐,其中通入NH3的作用一____ ,作用二____ 。
(4)工业生产的纯碱常会含少量NaCl杂质。现用重量法测定其纯度,步骤如下:①称取样品ag,加水溶解;②加入足量的BaCl2溶液;③过滤、___ 、烘干、冷却、称量、烘干、冷却、___ ,最终得到固体bg。样品中纯碱的质量分数为____ (用含a、b的代数式)
(5)某课外活动小组要用NaOH溶液和CO2来制备Na2CO3固体,他们只有未知浓度的NaOH溶液50毫升和足量的CO2,他们的设计方案是:首先_____ ,然后_____ ,加热_____ 后,再____ ,最后加热浓缩,冷却结晶,过滤得固体Na2CO3 。
(1)在饱和食盐水中通入X和Y,则X
(2)写出通入X和Y的化学反应方程式
(3)操作Z
(4)工业生产的纯碱常会含少量NaCl杂质。现用重量法测定其纯度,步骤如下:①称取样品ag,加水溶解;②加入足量的BaCl2溶液;③过滤、
(5)某课外活动小组要用NaOH溶液和CO2来制备Na2CO3固体,他们只有未知浓度的NaOH溶液50毫升和足量的CO2,他们的设计方案是:首先
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【推荐3】侯德榜为我国化工事业的发展做出了卓越贡献,是我国近代化学工业的奠基人之一,他结合中国国情对氨碱法进行改进,确定了新的工艺流程——侯氏制碱法:将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来,方法流程如图所示。
回答下列问题:
(1)向精制盐水中通入、的顺序及理由为___________ (提示:从两种气体的溶解度进行分析)。
(2)写出煅烧时发生反应的化学方程式:___________ 。
(3)该流程中循环利用的物质为___________ 。
(4)侯氏制碱法除了制取得到纯碱,还生成了一种副产品___________ (填名称),可以用来___________ 。
(5)所得纯碱中可能含有少量杂质,可以通过如下方法测定纯碱中碳酸钠的质量分数:
ⅰ.称取ag样品,溶于水中;
ⅱ.加入足量氯化钙溶液;
ⅲ.过滤、洗涤、干燥、称量,所得沉淀质量为bg。
①证明所加氯化钙溶液已经足量的方法是___________ 。
②该样品中碳酸钠的质量分数为___________ %(用含a、b的代数式表示)。
回答下列问题:
(1)向精制盐水中通入、的顺序及理由为
(2)写出煅烧时发生反应的化学方程式:
(3)该流程中循环利用的物质为
(4)侯氏制碱法除了制取得到纯碱,还生成了一种副产品
(5)所得纯碱中可能含有少量杂质,可以通过如下方法测定纯碱中碳酸钠的质量分数:
ⅰ.称取ag样品,溶于水中;
ⅱ.加入足量氯化钙溶液;
ⅲ.过滤、洗涤、干燥、称量,所得沉淀质量为bg。
①证明所加氯化钙溶液已经足量的方法是
②该样品中碳酸钠的质量分数为
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