【化学与技术】
由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下:
(1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右,黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物,且部分Fe的硫化物转化为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式是 、 ,反射炉内生成炉渣的主要成分是 ;
(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%~50%。转炉中将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的化学方程式是 、 ;
(3)粗铜的电解精炼如图所示。
在粗铜的电解过程中,粗铜板是图中电极 (填图中的字母);在电极d上发生的电极反应为 ;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为 。
CO是火力发电厂释放出的主要尾气,为减少对环境污染,发电厂试图采用CO与Cl2在催化剂的作用下合成光气(COCl2)。某温度下,向2L的密闭容器中投入一定量的CO和Cl2,在催化剂的作用下发生反应:
CO(g) +Cl2(g) COCl2(g) ΔH =" a" kJ/mol
反应过程中测定的部分数据如下表:
t/min |
n (CO)/mol |
n (Cl2)/mol |
0 |
1.20 |
0.60 |
1 |
0.90 |
|
2 |
0.80 |
|
4 |
0.20 |
(1)反应0~2min末的平均速率v(COCl2)=______________mol/(L∙min)。
(2)在2min~4min间,v(Cl2)正______________v(Cl2)逆(填“>”、“=”或“<”),该温度下K =_________。
(3)在表格中画出0~4min末n(COCl2)随时间的变化示意图
(4)已知X、L可分别代表温度或压强,下图表示L一定时,CO的转化率随X的变化关系。
X代表的物理量是___________;a_______0 (填“>”,“=”,“<”),依据是___________。
已知甲、乙、丙是中学常见的三种气体单质,相互间反应可制得化肥B。其转化关系如图所示:
(1)将B中所含元素填写在下表的恰当位置中(用元素符号表示)
(2)已知反应一是放热反应,画出能量关系示意图。
(3)为加快反应一的速率,可采取的措施有:适当升高温度、选用恰当的催化剂、增大某一反应物的浓度和______________。
(4)方法一的化学方程式是_________________。
(5)用方法二也能制得B:甲和丙反应的产物与A反应即可,这两种方法更好的是______(填“方
法一”或“方法二”),理由是______________。
将1.2mol的A气体充入2L恒容密闭容器中发生反应:A(g) 2B(g)。在三种不同条件下进行实验,A的物质的量随时间的变化如图所示。试回答下列问题:
(1)实验1中,4s时A的转化率为 ;此条件下该反应的平衡常数K1的值为 。
(2)实验2与实验1对比,其可能隐含的反应条件是 。
(3)根据实验3与实验1的图象比较,可推测该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。设实验1~3的平衡常数的值分别为K1、K2、K3,则它们之间的关系为K1 K2 K3(填“>”、“<”或“=”)。
(4)为了验证增大催化剂的表面积、增大压强可提高化学反应速率这一结论,某同学在实验1的基础上又利用该容器设计了实验4和实验5,部分实验条件及数据见下表。请将表格补充完整。
实验编号 及其目的 |
V(容积)/L |
t/℃ |
n(A起始)/mol |
n(B起始)/mol |
催化剂的质量/g |
催化剂的表面积/m2·g—1 |
实验1参照对比实验 |
2 |
80 |
1.2 |
0 |
a |
b |
实验4:催化剂的表面积对反应速率的影响 |
|
|||||
实验5目的: |
1 |
下表是元素周期表的一部分,针对所给的10种元素,完成下列各小题。
主族 周期 |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0 |
2 |
C |
N |
O |
|||||
3 |
Na |
Mg |
Si |
S |
Cl |
Ar |
||
4 |
Ca |
(1)金属性最强的元素是 (填元素名称);
(2)第三周期中,最高价氧化物水化物酸性最强的是 (填化学式);
(3)C和N中,原子半径较小的是 ;
(4)Si是带来人类文明的重要元素之一,其氧化物常用于制造 (填一种高性能的现代通讯材料的名称);
(5)镁是一种重要的金属材料,工业上采用电解熔融氯化镁获得金属镁,该反应的化学方程式为 。
甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇(于固定容器中进行):2H2(g) + CO(g)CH3OH(g)
(1)判断反应达到平衡状态的依据是 (填序号)。
a.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
b.混合气体的密度不变
c.混合气体的平均相对分子质量不变
d.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(2)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
①该反应的平衡常数表达式K= ,△H 0(填“>”、“<”或“=”)。
②要提高CO的转化率,可以采取的措施是_____________(填序号)。
a.升温 b.加入催化剂c.增加CO的浓度
d.加入H2加压e.加入惰性气体加压 f.分离出甲醇
(3)右图表示在温度分别为T1、T2时,平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线,A、C两点的反应速率A__________C(填“>”、“=”或“<”,下同),A、C两点的化学平衡常数A___________C,由状态B到状态A,可采用____________的方法(填“升温”或“降温”)。
(4)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH =-a kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH =-b kJ·mol-1③H2O(g)= H2O(l)ΔH=-c kJ·mol-1
写出1摩尔液态CH3OH不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式_________________。