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题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:524 题号:7971089
重晶石主要成分为BaSO4,含少量的SiO2、CaO和MgO杂质,以下是一种制取Ba(NO3)2的工业流程。
   
(1)上述流程中将重晶石和煤磨成粉状的目的是_______________________
(2)焙烧过程中主反应为:BaSO4 + 4CBaS + 4CO,除此以外还可能有BaCO3等副产物生成,通过改变温度以及煤粉的用量可降低副反应发生。
   
①依据如图判断生成BaS的反应是_______反应(填“放热”或“吸热”);反应温度至少应控制在____以上。
②控制BaSO4的量不变,改变C的量,测得原料中碳的物质的量对平衡组成的影响,如图所示,判断原料中n(C) / n(BaSO4)至少为________(填字母):a. 1.5 、b. 2.0 、c.3.75。
(3)已知BaS的溶解度随温度的升高而明显增大,90℃时约为50g/100g水,浸取液中存在三种碱Mg(OH)2 、Ca(OH)2、Ba(OH)2
①浸取过程中产生Ba(OH)2的原因是________________________(写离子方程式)。
②三种碱的碱性由强到弱顺序为:_________>_______>________(填化学式);结合元素周期律解释原因是:Mg、Ca、Ba处于同一主族,随着原子序数递增,________
(4)酸解过程中,向滤液中加入硝酸,即有硝酸钡晶体析出,稍过量的HNO3有利于提高Ba(NO3)2晶体的析出率,用化学平衡原理分析其原因是:__________________________

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【推荐1】二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。合成气(主要成分为CO、CO2和H2)是重要的化工原料,可利用合成气在催化剂存在下直接制备二甲醚(CH3OCH3)。
已知:① CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ·mol-1
② CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1 kJ·mol-1
③ 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-24.5 kJ·mol-1
(1)工业上用CO2和H2在一定条件下反应直接制备二甲醚,主反应为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
①要使该反应速率和产率都增大,应该采取的措施是__________________________________;。
②一定条件下,上述主反应达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是__________(填标号)。
a.逆反应速率先增大后减小                 b.H2的转化率增大
c.反应物的体积百分含量减小             d.容器中的变小
③在某压强下,制备二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时CO2的转化率如图(a)所示。T1温度下,将6molCO2和12molH2充入10L的密闭容器中, 5 min后反应达到平衡状态,则0〜5 min内的平均反应速率υ(CH3OCH3)=__________;KA、 KB、 KC三者之间的大小关系为___________

(2)在适当条件下由CO和H2直接制备二甲醚,另一产物为水蒸气。
①该反应的热化学方程式是_______________________________
②CO的转化率、二甲醚的产率与反应温度的关系如图(b)所示,请解释290℃后升高温度,CH3OCH3产率逐渐走低的原因可能是________________________________
2019-10-23更新 | 91次组卷
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【推荐2】低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等)作为重要的基本化工原料,在现代石油和化学工业中具有举足轻重的作用.
Ⅰ.小分子烃类(如丙烯)作为还原剂可以在催化剂上选择性还原
已知:

(1)反应__________kJ⋅mol−1
Ⅱ.二氧化碳可将乙烷转化为更有工业价值的乙烯.相同反应时间,不同温度、不同催化剂的条件下测得的数据如表1(均未达到平衡状态):
实验编号
反应温度650650600550
催化剂钴盐铬盐
的转化率19.032.121.212.0
的选择性17.677.379.785.2

(2)已知选择性:转化的乙烷中生成乙烯的百分比.选择铬盐作催化剂时的最佳温度为______________
Ⅲ.一定条件下,碘甲烷热裂解制低碳烯烃的主要反应有:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
反应ⅰ、ⅱ、ⅲ在不同温度下的分压平衡常数如表2,回答下列问题:
反应ⅰ2.80
反应ⅱ
反应ⅲ

(3)根据表中数据推出反应ⅰ的活化能______________(填“>”或“<”)
(4)实际工业生产中,若存在副反应:,结合表数据分析______________(填“>”或“<”)0,陈述理由:______________
(5)其他条件不变,起始压强为,向容积为的恒容密闭容器中投入,只发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ,反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯所占气体组分物质的量分数的影响如图.

条件下,平衡时,体系中的质量比为______________,反应ⅰ的压强平衡常数______________
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【推荐3】天然气开采产生的废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:


则反应③___________;下列叙述能说明反应③达到平衡状态的有___________(填标号)。
A.断裂的同时生成
B.恒容条件下,体系压强不再变化
C.恒压条件下,气体的密度不再变化
D.容器内的物质的量之比为
(2)反应②在___________(填“高温”或“低温”)能自发进行。
(3)反应①在不同温度、压强均为、进料中的物质的量分数为0.1%~20%(其余为Ar)的条件下,的平衡转化率如图所示。的大小关系为___________;进料中的物质的量分数越大,的平衡转化率越小的原因是___________
       
(4)在条件下,向体积为VL的密闭容器中通入的混合气发生反应③,当达到平衡时,的分压与的分压相同,则反应③达到平衡时容器体积为开始体积的___________倍。
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