(14分) 为解决大气中CO2的含量增大的问题,某科学家提出“绿色自由”构想:把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇。“绿色自由”构想的部分技术流程如下:
(1)合成塔中反应的化学方程式为 ;△H<0。该反应为可逆反应,从平衡移动原理分析,低温有利于提高原料气的平衡转化率。而实际生产中采用300℃的温度,除考虑温度对反应速率的影响外,还主要考虑了 。
(2)从合成塔分离出甲醇的原理与下列 操作的原理比较相符(填字母)
A.过滤 B.分液 C.蒸馏 D.结晶
工业流程中一定包括“循环利用”,“循环利用”是提高效益、节能环保的重要措施。“绿色自由”构想技术流程中能够“循环利用”的,除K2CO3溶液和CO2、H2外,还包括 。
(3)一定条件下,向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中,正确的是 。
A.升高温度能使增大
B.反应达到平衡状态时,CO2的平衡转化率为75%
C.3 min时,用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率
D.从反应开始到平衡,H2的平均反应速率υ(H2)=0.075 mol•L-1•min-1
(4) 如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。
巳知
写出C02(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式
___________ _____。
(15分)溴被称为“海洋元素”。已知Br2的沸点为59℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。实验室模拟从海水中提取溴的主要步骤为:
步骤1:将海水蒸发浓缩除去粗盐
步骤2:将除去粗盐后的母液酸化后,通入适量的氯气,使Br-转化为Br2。
步骤3:向步骤2所得水溶液中通入热空气或水蒸气,将溴单质吹入盛有二氧化硫水溶液的容器中
步骤4:再向该容器中通入适量的氯气,使Br-转化为Br2
步骤5:用四氯化碳萃取溴单质,经分液、蒸馏得粗溴。
(1)步骤3中的反应的离子方程式 。
(2)步骤2中已经制得了溴,还要进行步骤3和步骤4的原因是 溴元素。
(3)步骤5中萃取和分液所需要的主要玻璃仪器为 。
(4)可用下图实验装置精制粗溴。
①反应过程中需要对A容器加热,加热的方法是 。
图中冷却水应从B的 口进入(填“a”或“b”) 。
②C中加冰的目的是 。
(12分) 实验室中以铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2和Fe2O3杂质)为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如下:
试回答下列问题:
⑴固体a的化学式为_____,III中通入过量CO2气体的离子方程式为 。
⑵由V制取铵明矾溶液的化学方程式为__________________________,从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称) 、冷却结晶、过滤洗涤。
⑶以1000kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取Al2(SO4)3,需消耗质量分数98%的硫酸(密度1.84g/cm3)___________L(保留一位小数)。
⑷若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1:1,则投料时铝土矿中Al2O3和H2SO4的物质的量之比为___________。
(15分)敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)在空气中久置,A易被空气中O2氧化而由无色转变为棕色,这与下列物质中的 (填序号)的性质类似。
A. B. C. D.
(2)C分子中有2个含氧官能团,分别为 和 (填官能团名称)。
(3)由B与CH3CHClCOOH转化成C时,从结构上看,还有另一种无机物生成,则该无机物是 。
(4)若C不经提纯,产物敌草胺中将混有少量副产物E,E是一种由B和C生成的酯(变化过程中碳原子数未变),推断E的分子式为 。
(5)已知:,若以苯酚和乙酸为原料制备,其合成路线中应分为 步变化。
(12分)工业上生产高氯酸(沸点:90oC)时还同时生产了亚氯酸钠,其工艺流程如下:
(1)冷却过滤的目的是降低NaHSO4的 并分离出NaHSO4晶体。
(2)反应器2中发生反应的离子方程式为 。SO2的作用是作 剂。
(3)循环使用的物质是 。
(4)可以通过蒸馏滤液的方法得到高氯酸的原因可能是 。
(5)工业上用铂作阳极、铜或银作阴极电解盐酸也可制得高氯酸,在阳极区可得到20%的高氯酸。写出阳极的电极反应式(其中盐酸与高氯酸以化学式出现) 。
在温度、初始容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,发生如下反应:
3 X(g)+Y(g)x Z(g) ΔH<0
保持温度不变,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
|
恒容容器甲 |
恒容容器乙 |
恒压容器丙 |
反应物投入量 |
3 mol X 1 mol Y |
1.2 mol X 0.4 mol Y 1.2 mol Z |
3 mol X 1 mol Y |
X的浓度(mol·L―1) |
c1 |
c2 |
c3 |
Z的体积分数 |
φ1 |
φ2 |
φ3 |
体系压强(Pa) |
p1 |
p2 |
p3 |
下列说法中正确的是
A.若φ2=φ3,则x只能为2 B.若φ1=φ3,则x只能为4
C.若x=1,c2>1.6 c1 D.若x=3,p2>0.8 p1