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Ⅰ.工业上制取硝酸的主要流程图如下图1: (1)工业合成氨的原料是N2和H2。装...

Ⅰ.工业上制取硝酸的主要流程图如下图1:

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(1)工业合成氨的原料是N2和H2。装置A的名称是             ;其中N2可从空气中分离出来,方法是先将空气              ,然后              即可得到;H2可以水和天然气为原料在催化剂作用下高温制取,其化学方程式为             

(2)在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过反应CO(g) H2O(g) 满分5 manfen5.com CO2(g) H2(g)来实现。已知1100 K时该反应的平衡常数K=0.64,若要使CO的转化率超过80%,则起始物中c(H2O)∶c(CO)不低于          

Ⅱ.利用石灰乳来除去硝酸工业的尾气(含NO、NO2),既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如上图2。已知NO和NO2按1:1通入碱液中生成亚硝酸盐。

(1)上述工艺中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是            ;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是          (填化学式)。

(2)该工艺需控制NO 和NO2 物质的量之比接近1:1。若n(NO):n(NO2)1:1,则会导致            ;若n(NO):n(NO2)1:1,则会导致            

 

Ⅰ.(1)合成塔 液化 蒸馏或控制N2的沸点加热蒸发 CH4+H2O(g)CO+3H2(2)5.8 Ⅱ. (1) 使尾气中的NO、NO2 被充分吸收 Ca(OH)2 (2)排放气体中NO 含量升高 产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2 含量升高 【解析】 试题分析:(1)工业合成氨的原料是N2和H2。装置A的名称是合成塔;其中N2可从空气中分离出来,方法是先将空气液化,然后蒸馏或控制N2的沸点加热蒸发即可得到;H2可以水和天然气为原料在催化剂作用下高温制取,其化学方程式为CH4+H2O(g)CO+3H2。 (2)设CO的起始浓度为x,H2O的起始浓度为y,则转化的CO的最小值为0.8x, CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) 起始浓度(mol/L) x y 0 0 变化浓度(mol/L) 0.8x 0.8x 0.8x 0.8x 平衡浓度(mol/L) 0.2x y-0.8x 0.8x 0.8x 根据平衡常数列式:[0.8x × 0.8x]÷[0.2x ×(y-0.8x)]=0.64 解得y:x=5.8 所以若要使CO的转化超过80%,则起始物中c(H2O):c(CO)不低于5.8。 (2)在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)来实现。已知1100 K时该反应的平衡常数K=0.64,若要使CO的转化率超过80%,则起始物中c(H2O)∶c(CO)不低于 。 Ⅱ.(1)上述工艺中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋), 其目的是增大反应物的接触面积,使尾气中的NO、NO2 被充分吸收,即逆向冷凝效果更好;氢氧化钙微溶,所以滤渣的主要成分是Ca(OH)2。 (2)该工艺需控制NO 和NO2 物质的量之比接近1:1。若n(NO):n(NO2)>1:1,则NO过量,所以会导致排放气体中NO含量升高,污染大气;若n(NO):n(NO2)<1:1,则NO2过量,因此会导致产品Ca(NO2)2 中Ca(NO3)2 含量升高。 考点:考查工业合成硝酸以及尾气处理的流程分析  
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考点分析:
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氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,是一种白色粉末;微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸。工业上采用如下工艺流程,从某酸性废液(主要含Cu2+、Fe3+、 H+、Cl)中制备氯化亚铜。

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请回答下列问题:(1)写出步骤中发生的两个主要反应的离子方程式:              

(2)步骤的操作名称是:                 

(3)步骤中所加物质X为:                    

(4)步骤⑤的操作是:                               

(5)步骤⑥应调节溶液pH呈酸性,且用乙醇洗涤CuCl晶体,目的是:               

(6)在CuCl的生成过程中,可以循环利用的物质是__________,理论上_______(填“是”或“否”)需要补充(不考虑调节等消耗);理由是                    

(7)工业上还可以采用以碳棒为电极电解CuCl2溶液得到CuCl。写出电解CuCl2溶液中的阴极上发生的电极反应                       

 

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甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,CO2 加氢合成甲醇是合理利用CO2的有效途径。由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下:

反应Ⅰ:CO2(g)+ H2(g)满分5 manfen5.comCO (g)+H2O(g)  △H1=+41.19kJ•mol-1

反应Ⅱ:CO(g)+2H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g)  △H 2

反应Ⅲ:CO2(g)+3H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g) +H2O(g)   △H3=-49.58kJ•mol-1

回答下列问题

(1)反应Ⅲ的S         (填“<”、“=”或“>”)0;反应Ⅱ的△H2=            

(2)在恒压密闭容器中,充入一定量的H2和CO2(假定仅发生反应Ⅲ),实验测得反应物在不同温度下,反应体系中CO2的平衡转化率与压强的关系曲线如图1所示。

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①反应过程中,不能判断反应已达到平衡状态的标志是

A.断裂3molH-H键,同时断裂2molH-O键      B.CH3OH的浓度不再改变

C.容器中气体的平均摩尔质量不变            D.容器中气体的压强不变

比较T1与T2的大小关系:T1          T2(填“<”、“=”或“>”),理由是           

③在T1和P6的条件下,往闭容器中充入3mol H21mol CO2该反应在第5min时达到平衡,此时容器的体积为1.8L;则该反应在此温度下的平衡常数为           

a.若此条件下反应至3min时刻改变条件并于A点处达到平衡,CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示(3~4min的浓度变化未表示出来);则改变的条件为                   

b.若温度不变,压强恒定在P8的条件下重新达到平衡时,容器的体积变为          L;

 

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醋酸亚铬水合物{[Cr(CH3COO)2]2·2H2O,相对分子质量为376}是一种深红色晶体,不溶于冷水,是常用的氧气吸收剂。实验室中以锌粒、三氯化铬溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物,其装置如右图所示,且仪器2中预先加入锌粒。已知二价铬不稳定极易被氧气氧化,不与锌反应。制备过程中发生的相关反应如下:

Zn(s)+ 2HCl(aq)= ZnCl2(aq)+ H2(g)

2CrCl3(aq)+ Zn(s) = 2CrCl2(aq)+ ZnCl2(aq)

2Cr2+(aq)+ 4CH3COO(aq)+ 2H2O(l)[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(s)满分5 manfen5.com

请回答下列问题:

(1)仪器1的名称是              

(2)往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是        (选下面的A、B或C);目的是       

A.盐酸和三氯化铬溶液同时加入

B.先加三氯化铬溶液一段时间后再加盐酸

C.先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液

3)为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合,应关闭阀门            (填“A”或“B”,下同),打开阀门                

(4)本实验中锌粒要过量,其原因除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与CH3COONa溶液反应外,另一个作用是                

(5)已知其它反应物足量,实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g,取用的醋酸钠溶液为1.5L  0.1mol/L实验后得干燥纯净的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 9.4g,则该实验所得产品的产率为               (不考虑溶解的醋酸亚铬水合物)。

(6)铬离子会污染水,常温下要除去上述实验中多余的Cr2+,最好往废液中通入足量的         ,再加入碱液调节pH至少为         才能使铬的离子沉淀完全(铬的离子浓度应小于10-5mol/L)。

【已知Cr(OH)3的溶度积为6.3×10-31 满分5 manfen5.com≈4,lg20.3】

 

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短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大,核电荷数之和为36;X、Z原子的最外层电子数之和等于Y原子的次外层电子数;R原子的质子数是Y原子质子数的两倍。下列有关这四种元素的相关叙述正确的是(   

AR的氢化物比Y的氢化物的沸点        BX与Z成的化合物溶于水呈碱性

C只有Y元素存在同素异形体                DX、Y、Z、R形成简单离子的半径依次增大

 

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下列有关电解质溶液中粒子的物质的量浓度大小关系正确的是(   

A等物质的量浓度的下列溶液:①H2CO3  ②Na2CO3  ③NaHCO3  ④(NH4)2CO3其中c(CO32-)的大小关系为:②>④>③>①

BpH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合:c(Na)+ c(H)= c(OH)+c( HC2O4) +c( C2O42-)

C向0.2 mol·L-1NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol·L-1NaOH溶液:c(CO32-)> c(HCO3)> c(OH)>c(H)

D常温下,同浓度的CH3COONa与CH3COOH溶液等体积混合,溶液的pH<7:c(CH3COOH) + c(OH)>c(Na) + c(H)

 

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