利用天然气合成氨的工艺流程示意如下:
依据上述流程,完成下列填空:
(1)天然气脱硫时的化学方程式是________________________________
(2)K2CO3(aq)和CO2反应在加压下进行,加压的理论依据是_____
(a)相似相溶原理 (b)勒沙特列原理 (c)酸碱中和原理
(3)由KHCO3分解得到的CO2可以用于______________(写出CO2的一种重要用途)。
(4)整个流程有三处循环,一是Fe(OH)3循环,二是K2CO3(aq)循环,请在上述流程图中标出第三处循环(循环方向、循环物质)。
(本题共8分)
水煤气法制甲醇工艺流程框图如下
(注:除去水蒸气后的水煤气含55~59%的H2,15~18%的CO,11~13%的CO2,少量的H2S、CH4,除去H2S后,可采用催化或非催化转化技术,将CH4转化成CO,得到CO、CO2和H2的混合气体,是理想的合成甲醇原料气,即可进行甲醇合成)
(1)制水煤气的主要化学反应方程式为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反应是吸热反应。①此反应的化学平衡常数表达式为;
②下列能提高碳的平衡转化率的措施是。
A.加入C(s) | B.加入H2O(g) | C.升高温度 | D.增大压强 |
(2)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:
CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g) +519KJ。工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)
① X在T1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
② Y在T2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③ Z在T3℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是(填“X”或“Y”或“Z”),选择的理由是。
(3)合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,主要反应是:2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)+181.6kJ。T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中加入CO、H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
H2 |
CO |
CH3OH |
浓度/(mol·L-1) |
0.2 |
0.1 |
0.4 |
①比较此时正、逆反应速率的大小:v正v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②若加入同样多的CO、H2,在T5℃反应,10 min后达到平衡,此时c(H2)=0.4 mol·L-1、c(CO)=0.7 mol·L-1、则该时间内反应速率v(CH3OH) =mol·(L·min)-1。
(4)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是。
(本题共8分)
现有200mL混合溶液,其中含FeI2、FeBr2各0.10mol,向其中逐滴滴入氯水(假定Cl2分子只与溶质离子反应,不考虑其它反应)
(1)滴入少量氯水时被氧化的元素是,氧化产物是(填化学式)
(2)若有0.15 mol Cl2被还原,则所得溶液中含有的阴离子主要是。
(3)若原溶液中Br—有一半被氧化,共消耗Cl2的物质的量为,若最终所得溶液为400mL,其中主要阳离子的物质的量浓度为。
(4)往上述反应后的溶液中滴入淀粉溶液,溶液变蓝。继续滴入过量氯水,蓝色褪去,试写出有关反应的离子方程式并分析电子转移情况:
。
部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示
序号 |
元素 |
结构及性质 |
① |
A |
A在第三周期中简单离子半径最小 |
② |
B |
B原子最外层电子数是内层电子数的1/5 |
③ |
C |
C是常用化肥的主要元素,单质常温下呈气态 |
④ |
D |
通常情况下,D没有正化合价,A、B、C都能与D形成化合物 |
⑤ |
E |
E在周期表中可以排在IA族,也可以排在ⅦA族 |
(1)A原子中的电子占有______个轨道,最外层有______种不同运动状态的电子。这五种元素的原子半径由大到小的顺序为_________________(用元素符号表示)。
(2)E与D可以按原子个数比2:1、1:1形成两种化合物X、Y,区别X、Y这两种物质的实验方法为______________________________________。E与C组成的两种化合物M、N,所含电子数分别与X、Y相等,M的空间构型为___________,N的结构式为___________。
(3)C与D都是较活泼的非金属元素,用一个有关的化学方程式说明两种单质的氧化性强弱_____________________________________。
(4)有人认为A、B的单质用导线连接后插入NaOH溶液中可形成原电池,你认为是否可行,若可以,写出负极的电极反应式(若认为不行可不写)________________________。
随着世界粮食需求量的增长,农业对化学肥料的需求量越来越大,其中氮肥是需求量最大的一种化肥。而氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础,其原理为:N2+3H22NH3
(1)在N2+3H22NH3的反应中,一段时间后,NH3的浓度增加了0.9mol·L-1。用N2表示其反应速率为0.15 mol·L-1·s-1,则所经过的时间为;
A.2 s B.3 s C.4 s D.6 s
(2)下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率,其中反应最快的是;
A.v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1 B.v(N2)=0.1 mol·L-1·min-1
C.v(NH3)=0.15 mol·L-1·min- D.v(N2)=0.002mol·L-1·min-1
(3)在一个绝热、容积不变的密闭容器中发生可逆反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0。下列各项能说明该反应已经达到平衡状态的是。
A.容器内气体密度保持不变
B.容器内温度不再变化
C.断裂1mol N≡N键的同时,断裂6 mol N—H键
D.反应消耗N2、H2与产生NH3的速率之比1︰3︰2
下列是模拟石油深加工来合成CH2=CHCOOCH2CH3(丙烯酸乙酯)等物质的过程:
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为:
(2)CH2=CHCOOCH2CH3的含氧官能团(填名称)
(3)写出下列化学反应方程式
①B+C→CH2=CHCOOCH2CH3:
②丙烯→聚丙烯:
③苯→硝基苯如何加热?:。其优点是。
(4)目前制备酒精的方法有两种:
方法一:
方法二:
①对方法一所涉及的有机反应类型分别为:,
②对于方法二, M的分子式为:
③下列说法正确的是____________(填代号)
A、从绿色化学的角度看方法一的原子利用率100%
B、从原料的可再生性来说,方法二最好
C、方法二产物乙醇储藏的化学能来自于太阳能