硫酸是重要的化工产品。工业上用接触法制备硫酸的流程如图:
请回答下列问题:
(1)“焙烧”前,黄铁矿、黄铜矿要粉碎过筛,其目的是___________ “焙烧”后得到的固体中含有和红色氧化物粉末M,M是___________ (填化学式),它的用途是___________ (写一种即可)。
(2)写出黄铁矿转化成M时发生反应的化学方程式:___________ ,其中氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________ 。
(3)实验:探究反应②中外界条件对反应速率的影响。在密闭容器中充入和发生反应生成。其他条件相同,的反应速率与温度的关系如图所示(已知温度会影响催化剂的活性)。由图可知,温度低于时,随着温度升高,反应速率___________ (填“增大”或“减小”)。温度高于时,随着温度升高,反应速率变缓的主要原因可能是___________ 。
请回答下列问题:
(1)“焙烧”前,黄铁矿、黄铜矿要粉碎过筛,其目的是
(2)写出黄铁矿转化成M时发生反应的化学方程式:
(3)实验:探究反应②中外界条件对反应速率的影响。在密闭容器中充入和发生反应生成。其他条件相同,的反应速率与温度的关系如图所示(已知温度会影响催化剂的活性)。由图可知,温度低于时,随着温度升高,反应速率
更新时间:2023-07-12 15:28:54
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【推荐1】苯乙烯是重要的有机化工原料,可用乙苯为原料制备苯乙烯。制备方法有直接脱氢法和氧化脱氢法。在时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
(ⅰ)直接脱氢:
(ⅱ)氧化脱氢:
回答下列问题:
(1)①反应的_______ ,平衡常数_______ (用表示)。
②氧化脱氢的反应趋势远大于直接脱氢,其原因是_______ 。
③提高氧化脱氢反应平衡转化率的措施有_______ 、_______ 。
(2)已知,忽略随温度的变化。当时,反应能自发进行。在下,直接脱氢反应的和随温度变化的理论计算结果如图所示。
①直接脱氢反应在常温下_______ (选填“能”或“不能”)自发。
②随温度的变化曲线为_______ (选填“a”或“b”),判断的理由是_______ 。
③在某温度、下,向密闭容器中通入气态乙苯发生直接脱氢反应,达到平衡时,混合气体中乙苯和氢气的分压相等,该反应的平衡常数_______ (保留小数点后一位;分压总压物质的量分数)。
(3)乙苯脱氢制苯乙烯往往伴随副反应,生成苯和甲苯等芳香烃副产物。一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和苯乙烯选择性,应当_______ 。
(ⅰ)直接脱氢:
(ⅱ)氧化脱氢:
回答下列问题:
(1)①反应的
②氧化脱氢的反应趋势远大于直接脱氢,其原因是
③提高氧化脱氢反应平衡转化率的措施有
(2)已知,忽略随温度的变化。当时,反应能自发进行。在下,直接脱氢反应的和随温度变化的理论计算结果如图所示。
①直接脱氢反应在常温下
②随温度的变化曲线为
③在某温度、下,向密闭容器中通入气态乙苯发生直接脱氢反应,达到平衡时,混合气体中乙苯和氢气的分压相等,该反应的平衡常数
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【推荐2】工业利用、催化合成氨实现了人类“向空气中要面包”的梦想。
(1)原料气(含、、CO)中的CO能被催化剂吸附,需经过铜氨液处理除去,反应为: 。
①为提高CO吸收率,应选择的条件为___________ 。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
②中的配体为___________
(2)研究发现铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在铁催化剂表面上的物种用*标注。
①该反应历程中最大活化能对应步骤的化学方程式为___________ 。合成氨反应:的___________ (用图中字母表示)。
②铁催化合成氨时与需吸附在催化剂表面活性位点进行反应,由合成氨反应的速率方程(k为速率常数)可知,越大,反应速率越小。原因是___________ 。
(3)反应的标准平衡常数可表达为:,其中为标准压强(0.1MPa),、和分别为各组分的平衡分压(分压=总压×物质的量分数)。若和起始物质的量之比为1:3,反应在恒温、恒压(10MPa)下进行,平衡时转化率为50%,则___________ (结果保留两位有效数字)。
(1)原料气(含、、CO)中的CO能被催化剂吸附,需经过铜氨液处理除去,反应为: 。
①为提高CO吸收率,应选择的条件为
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
②中的配体为
(2)研究发现铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在铁催化剂表面上的物种用*标注。
①该反应历程中最大活化能对应步骤的化学方程式为
②铁催化合成氨时与需吸附在催化剂表面活性位点进行反应,由合成氨反应的速率方程(k为速率常数)可知,越大,反应速率越小。原因是
(3)反应的标准平衡常数可表达为:,其中为标准压强(0.1MPa),、和分别为各组分的平衡分压(分压=总压×物质的量分数)。若和起始物质的量之比为1:3,反应在恒温、恒压(10MPa)下进行,平衡时转化率为50%,则
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【推荐3】合成氨反应对人类的生存和发展有着重要意义,1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮。
(1)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是___________ 。
(2)对于反应,在一定条件下氨的平衡含量如表。
其他条件不变时,温度升高氨的平衡含量减小的原因是___________ 。(填字母序号)
a.温度升高,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡逆向移动
b.温度升高,浓度商Q变大,Q>K,平衡逆向移动
c.温度升高,活化分子数增多,反应速率加快
d.温度升高,K变小,平衡逆向移动
(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M点数据计算N2的平衡体积分数___________ 。
(4)图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是___________ (填“温度”或“压强”);判断L1、L2的大小关系并说明理由___________ 。
(1)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是
序号 | 化学反应 | K(298K)的数值 |
① | ||
② |
(2)对于反应,在一定条件下氨的平衡含量如表。
温度/℃ | 压强/MPa | 氮的平衡含量 |
200 | 10 | 81.5% |
550 | 10 | 8.25% |
其他条件不变时,温度升高氨的平衡含量减小的原因是
a.温度升高,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡逆向移动
b.温度升高,浓度商Q变大,Q>K,平衡逆向移动
c.温度升高,活化分子数增多,反应速率加快
d.温度升高,K变小,平衡逆向移动
(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M点数据计算N2的平衡体积分数
(4)图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是
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解题方法
【推荐1】某温度下,在一个 2L 的密闭容器中,X、Y、Z 三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,填写下列空白:
(1)从开始至 2min,Y 的平均反应速率为____ 。
(2)该反应的化学方程式为____ 。
(3)1min 时,ν(逆)____ ν(正),3min 时,ν(正)____ ν(逆) (填“大于”或“小于”或“等于”) 。
(4)上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中 v(X)=9mol•L-1min-1,乙中 v(Y)=0.5mol•L-1s-1,则____ 中反应更快。
(5) 若 X、Y、Z 均为气体(容器体积不变),下列能说明反应已达平衡的是____ 。
a.X、Y、Z 三种气体的浓度不再改变
b.气体混合物物质的量不再改变
c.反应已经停止
d.反应速率 v(X)∶v(Y)=3∶1
e.单位时间内消耗 X 的物质的量∶单位时间内消耗 Z 的物质的量=3∶2
f.混合气体的密度不随时间变化
(1)从开始至 2min,Y 的平均反应速率为
(2)该反应的化学方程式为
(3)1min 时,ν(逆)
(4)上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中 v(X)=9mol•L-1min-1,乙中 v(Y)=0.5mol•L-1s-1,则
(5) 若 X、Y、Z 均为气体(容器体积不变),下列能说明反应已达平衡的是
a.X、Y、Z 三种气体的浓度不再改变
b.气体混合物物质的量不再改变
c.反应已经停止
d.反应速率 v(X)∶v(Y)=3∶1
e.单位时间内消耗 X 的物质的量∶单位时间内消耗 Z 的物质的量=3∶2
f.混合气体的密度不随时间变化
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【推荐2】在催化剂作用下,CO可脱除燃煤烟气中的SO2,生成单质S和一种温室效应气体。
(1)该反应的化学方程式为___________ 。
(2)为加快该反应的速率,可采取的措施是____________ (任写两条)。
(3)T℃时,向恒容密闭容器中加入SO2和CO气体各4mol,测得反应体系中两种气态含碳物质的浓度随时间变化关系如图所示。①图中___ 线(填“a”或“b”)表示的是CO的浓度变化情况,容器容积V=_____ L。
②当反应进行至图中N点时,CO的转化率为_____ ,SO2的浓度为_____ 。
③用单质S的变化量表示0~t1min内该反应的平均反应速率υ(S)=_________ g·min-1。(用含t1的代数式表示)
(1)该反应的化学方程式为
(2)为加快该反应的速率,可采取的措施是
(3)T℃时,向恒容密闭容器中加入SO2和CO气体各4mol,测得反应体系中两种气态含碳物质的浓度随时间变化关系如图所示。①图中
②当反应进行至图中N点时,CO的转化率为
③用单质S的变化量表示0~t1min内该反应的平均反应速率υ(S)=
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解答题-实验探究题
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【推荐1】某实验小组设计了如下装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。
已知:PdCl2溶液可用于检验CO,反应的化学方程式为CO+PdCl2+H2O=CO2+2HCl+Pd↓(产生黑色金属钯粉末,使溶液变浑浊)。
(1)实验时要通入足够长时间的N2,其原因是___________ 。
(2)装置B的作用是___________ 。
(3)装置C、D中所盛试剂分别为___________ 、___________ ,若装置C、D中溶液均变浑浊,且经检测两气体产物的物质的量相等,则该反应的化学方程式为___________ 。
(4)该装置的缺点是___________ 。
(5)资料表明,上述反应在焦炭过量时会生成副产物SiC.取36gSiO2和16.8g焦炭充分反应后收集到标准状况下的气体26.88L,假定气体产物只有CO,固体产物只有Si和SiC,则Si和SiC的物质的量之比为___________ 。
已知:PdCl2溶液可用于检验CO,反应的化学方程式为CO+PdCl2+H2O=CO2+2HCl+Pd↓(产生黑色金属钯粉末,使溶液变浑浊)。
(1)实验时要通入足够长时间的N2,其原因是
(2)装置B的作用是
(3)装置C、D中所盛试剂分别为
(4)该装置的缺点是
(5)资料表明,上述反应在焦炭过量时会生成副产物SiC.取36gSiO2和16.8g焦炭充分反应后收集到标准状况下的气体26.88L,假定气体产物只有CO,固体产物只有Si和SiC,则Si和SiC的物质的量之比为
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解答题-工业流程题
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【推荐2】保险粉(Na2S2O4)可用作食品保鲜剂、纸浆、肥皂等的漂白剂。Na2S2O4易溶于水,难溶于乙醇。在碱性介质中较稳定,在空气中易被氧化。锌粉法制备Na2S2O4的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)实验室可用浓硫酸和亚硫酸钠反应制取SO2,并希望能控制反应速度,图中可选用的发生装置是___ (填字母)。
(2)工业上常将锌块进行预处理得到锌粉—水悬浊液,其目的是___ ;步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为___ 。
(3)步骤Ⅱ中需选用的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒之外,还有___ (填名称)。
(4)在步骤III中加入NaCl的作用是___ ,得到的Na2S2O4固体要用乙醇洗涤,其优点是___ 。
(5)铁氰化钾可用于分析检测保险粉。铁氰化钾K3[Fe(CN)6]是一种比较弱的氧化剂,其具有强氧化剂所没有的选择性氧化性,能将S2O氧化为SO,[Fe(CN)6]3-还原为[Fe(CN)6]4-,该反应的离子方程式为___ ;取1.16gNa2S2O4样品溶于水,用0.4mol·L-1的K3[Fe(CN)6]标准液滴定至终点,消耗25.00mL。该样品中Na2S2O4的质量为___ 。
回答下列问题:
(1)实验室可用浓硫酸和亚硫酸钠反应制取SO2,并希望能控制反应速度,图中可选用的发生装置是
(2)工业上常将锌块进行预处理得到锌粉—水悬浊液,其目的是
(3)步骤Ⅱ中需选用的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒之外,还有
(4)在步骤III中加入NaCl的作用是
(5)铁氰化钾可用于分析检测保险粉。铁氰化钾K3[Fe(CN)6]是一种比较弱的氧化剂,其具有强氧化剂所没有的选择性氧化性,能将S2O氧化为SO,[Fe(CN)6]3-还原为[Fe(CN)6]4-,该反应的离子方程式为
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解答题-实验探究题
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【推荐3】碳酸亚铁()是一种重要的工业盐,是制备医用补铁剂的原料。常温下它是一种白色、难溶于水的晶体。在干燥的环境中性质稳定,在潮湿的空气中,易被氧化,长期放置后最终转化为。实验小组通过查阅文献资料设计用下图装置制备少量。I.实验步骤:
①连接装置检查气密性后,先将开关2关闭,然后依次打开开关3和1,将A中稀硫酸滴入B中。
②反应一段时间后,当D中气泡均匀冒出,关闭开关3,打开开关2.使装置B中的溶液进入装置C。
③当装置B中溶液不再进入C后,关闭开关1。
④充分反应后将装置C中生成的固体经过滤、洗涤、干燥。
回答下列问题:
(1)装置B中产生的气体是___________ (化学式),反应开始时持续通入该气体的目的是___________ 。
(2)装置D的作用___________ 。(选择:A.吸收尾气 B.防止空气进入装置影响产物)
(3)步骤④中证明固体洗涤干净的实验方案是___________ 。
II.因存放时间较长,装置密封性缺失导致发生了变质,某同学设计如下方案对样品的质量百分含量进行测定:
准确称取样品,用适量的稀硫酸使其完全溶解配成溶液。量取溶液于锥形瓶中,滴加适量磷酸,用的标准溶液滴定至终点,(离子方程式为:)消耗标准溶液(重复实验2~3次)。
(4)计算样品中的质量百分含量为___________ %。(写出必要的计算过程,结果保留到小点数后一位)
①连接装置检查气密性后,先将开关2关闭,然后依次打开开关3和1,将A中稀硫酸滴入B中。
②反应一段时间后,当D中气泡均匀冒出,关闭开关3,打开开关2.使装置B中的溶液进入装置C。
③当装置B中溶液不再进入C后,关闭开关1。
④充分反应后将装置C中生成的固体经过滤、洗涤、干燥。
回答下列问题:
(1)装置B中产生的气体是
(2)装置D的作用
(3)步骤④中证明固体洗涤干净的实验方案是
II.因存放时间较长,装置密封性缺失导致发生了变质,某同学设计如下方案对样品的质量百分含量进行测定:
准确称取样品,用适量的稀硫酸使其完全溶解配成溶液。量取溶液于锥形瓶中,滴加适量磷酸,用的标准溶液滴定至终点,(离子方程式为:)消耗标准溶液(重复实验2~3次)。
(4)计算样品中的质量百分含量为
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