(本题共12分)CO的应用和治理是当今社会的热点问题。
29、CO能导致镍系催化剂中毒,工业上常用SO2除去原料气中少量CO,生成物为固体S和CO2。
写出该反应的化学方程式为 。
30、上述反应中,每减少2.24L气体(标准状况下),转移电子数为 。
CO工业上可用于高炉炼铁,发生如下反应:Fe2O3(s) + CO(g)
Fe(s) + CO2(g),
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表:
温度/℃ |
1000 |
1150 |
1300 |
平衡常数 |
4.0 |
3.7 |
3.5 |
31、下列说法不正确的是 (选填序号)
a.该反应是一个放热反应
b.该反应的平衡常数表达式是
c.其他条件不变,向平衡体系充入CO2气体,K值减小
d.当K值等于1时,反应达到平衡
32、欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是 (选填序号)
a.及时吸收或移出CO2 b.增大反应体系的压强
c.用更高效的催化剂 d.粉碎矿石,增大接触面积
高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) + Q
33、从上图可以看出,反应开始到平衡,反应速率v(H2) 。
34、甲醇氧化可生成甲酸,能使0.1mol/L的甲酸溶液的电离度与pH值都增大的是 (选填序号)。a.加水稀释 b.加入少量甲酸钠固体
c.通氯化氢 d.加入少量苛性钠固体
Q、R、X、Y、Z为周期表中原子序数依次递增的前四周期元素。已知:
①Q为元素周期表中原子半径最小的元素;
②R的基态原子中电子占据三种能量不同的能级,且每种能级中的电子总数相同;
③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍;
④Q、R、Y三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体,Q、R两种元素组成的原子个数比为1:1的化合物N的质荷比最大值为78;
⑤Z有“生物金属”之称,Z4+离子和氩原子的核外电子排布相同。
请回答下列问题(答题时,Q、R、X、Y、Z用所对应的元素符号表示)
(1)化合物M的空间构型为,其中心原子采取杂化;化合物N在固态时的晶体类型为。
(2)R、X、Y三种元素的第一电离能由小到大的顺序为。
(3)由上述一种或多种元素组成的与RY2互为等电子体的分子为(写分子式)。
(4)Z原子基态时的外围电子排布式为;Z的一种含氧酸钡盐的晶胞 结构如图所示,晶体内与每个Z原子等距离且最近的氧原子数为。
(5)由R、X、Y三种元素组成的RXY-离子在酸性条件下可与NaClO溶液反应,生成X2、RY2等物质。该反应的离子方程式为。
煤是重要的能源,也是生产化工产品的重要原料。试用所学知识,解答下列问题:
(1)煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术。煤的液化技术又分为和
(2)在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理如下图所示:
这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为;第二步反应的离子方程式为。
(3)工业煤干馏得到的产品有焦炭、、等。
(4)湿式石灰石—石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法。其工艺流程是:烟气经锅炉预热器出来,进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘,再经过一个专门的热交换器,然后进入吸收塔,烟气中的SO2与含有石灰石的浆液进行气液接触,通入空气后生成石膏,经脱硫的烟气,应用循环气体加热器进行再加热,进入烟囱,排入大气。
①写出湿法石灰石—石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式:______________________。
②用石灰石浆液作SO2吸收剂而不用熟石灰吸收SO2的原因是:_________________________
③上述过程中得到的石膏,如果含氯化合物(主要来源于燃料煤)超过杂质极限值,则石膏产品性能变坏。工业上消除可溶性氯化物的方法是____________________________________。
(5)某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的组成(CaSO4·xH2O)即测定x值,做如下实验:将石膏加热使之脱水,加热过程中固体的质量与时间的变化关系如图所示。数据表明当固体的质量为2.72g后不再改变。①石膏的化学式为_______________。②图像中AB段对应化合物的化学式为_________________。
运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义
(1)硫酸生产过程中2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),平衡混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如右图所示,根据下图回答下列问题:
①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H__________0(填“>”或“<”),
②一定条件下,将SO2与O2以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生以上反应,能说明该反应已达到平衡的是。
A.体系的密度不发生变化 | B.SO2与SO3的体积比保持不变 |
C.体系中硫元素的质量百分含量不再变化 | D.单位时间内转移4 mol 电子,同时消耗2 mol SO3 |
E.容器内的气体分子总数不再变化
(2)一定的条件下,合成氨反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化,图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
图1 图2图3
①该反应的平衡常数表达式为,升高温度,平衡常数(填“增大”或“减小”或“不变”)。
②由图2信息,计算0~10min内该反应的平均速率v(H2)=,从11min起其它条件不变,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为(填“a”或“b”或“c”或“d”)
③图3 a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是 点,温度T1T2(填“>”或“=”或“<”)
(3)若将等物质的量的SO2与NH3溶于水充分反应,所得溶液呈性,所得溶液中c(H+)- c(OH-)=(填写表达式)(已知:H2SO3:Ka1=1.7×10-2,Ka2=6.0×10-8,NH3·H2O:Kb=1.8×10-5)
工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下:
请回答下列问题:
(1)步骤①所得废渣的成分是(写化学式),操作I的名称。
(2)步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂):
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA(有机层)2RAn(有机层) + nH2SO4 (水层)
②中萃取时必须加入适量碱,其原因是。
③中X试剂为。
(3)⑤的离子方程式为。
(4)25℃时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
pH |
1.3 |
1.4 |
1.5 |
1.6 |
1.7 |
1.8 |
1.9 |
2.0 |
2.1 |
钒沉淀率% |
88.1 |
94.8 |
96.5 |
98.0 |
98.8 |
98.8 |
96.4 |
93.1 |
89.3 |
上表,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH为;
若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)<。
(已知:25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)
(5)该工艺流程中,可以循环利用的物质有和。
脱水环化是合成生物碱类天然产物的重要步骤,某生物碱合成路线如下:
(1)化合物Ⅲ的化学式为。
(2)化合物A的结构简式为。
(3)反应①的化学方程式为。
(4)下列说法错误的是。
A.化合物Ⅱ能发生银镜反应 | B.化合物Ⅰ~Ⅴ均属于芳香烃 |
C.反应③属于酯化反应 | D.化合物Ⅱ能与4 molH2发生加成反应 |
E.化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均能与金属钠反应放出氢气
(5)化合物Ⅵ与化合物Ⅲ互为同分异构体,Ⅵ中含有酯基,且能与FeCl3溶液发生显色反应,其苯环上的一氯代物只有2种。写出一种满足上述条件的Ⅵ的结构简式:。
(6)化合物Ⅶ如图所示,在一定条件下也能发生类似上述第④步的环化反应,化合物Ⅶ环化反应产物的结构简式为。