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硫酸工业在国民经济中占有重要地位。

(1)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆( C u S O 4 5 H 2 O )取精华法”。借助现代仪器分析,该制备过程中 C u S O 4 5 H 2 O 分解的TG曲线(热重)及 D S C 曲线(反映体系热量变化情况,数值已省略)如图所示。 700 左右有两个吸热峰,则此时分解生成的氧化物有 S O 2 、_____和_____(填化学式)。

(2)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸( 76 % 以下),副产物为亚硝基硫酸,主要反应如下:

N O 2 + S O 2 + H 2 O N O + H 2 S O 4

2 N O + O 2 2 N O 2

(i)上述过程中 N O 2 的作用为_____。

(ii)为了适应化工生产的需求,铅室法最终被接触法所代替,其主要原因是__________(答出两点即可)。

(3)接触法制硫酸的关键反应为 S O 2 的催化氧化: S O 2 g + 1 2 O 2 g S O 3 g Δ H 98 . 9 k J m o l 1

(i)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制相应转化率( α )下反应速率(数值已略去)与温度的关系如图所示,下列说法正确的是_____。

A.

温度越高,反应速率越大

B.

α 0 . 88 的曲线代表平衡转化率

C.

α 越大,反应速率最大值对应温度越低

D.

可根据不同 α 下的最大速率,选择最佳生产温度

(ii)为提高钒催化剂的综合性能,我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下,温度和转化率关系如图所示,催化性能最佳的是_____(填标号)。

(iii)设 O 2 的平衡分压为 p S O 2 的平衡转化率为 α 0 ,用含 p α 0 的代数式表示上述催化氧化反应的 K p _____(用平衡分压代替平衡浓度计算)。

科目 化学   题型 综合题   难度 较难
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锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题:

(1)Zn原子核外电子排布式为________。

(2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。第一电离能 1 Z n ________ 1 C u ) (填"大于"或"小于")。原因是________。

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以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物。有葡萄糖为原料合成E的路线如下:

回答下列问题:

(1)葡萄糖的分子式为________.

(2)A中含有的官能团的名称为________.

(3)由B到C的反应类型为________.

(4)C的结构简式为________.

(5)由D到E的反应方程式为________.

(6)F是B的同分异构体,7.30g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24L二氧化碳(标准状况),F的可能结构共有________种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为3:1:1的结构简式为________.

硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如下表所示:

回答下列问题:

(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为________,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________ 形。

(2)根据价层电子对互斥理论, H 2 S S O 2 S O 3 的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是________。

(3)图(a)为 S 8 的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为________。

(4)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为________形,其中共价键的类型有________种;固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三氯分子。该分子中S原子的杂化轨道类型为________。

(5) F e S 2 晶体的晶胞如图(c)所示,晶胞边长为 a n m , F e S 2 相对式量为M、阿伏伽德罗常数的值为 N A , 其晶体密度的计算表达式为________ g c m - 3 ;晶胞中 F e 2 + 位于 S 2 2 - 所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为________ nm

C H 4 - C O 2 催化重整不仅可以得到合成气(CO和 H 2 )。还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:

(1) C H 4 - C O 2 催化重整反应为: C H 4 ( g ) + C O 2 ( g ) = 2 CO ( g ) + 2 H 2 ( g )

已知:

C ( s ) + 2 H 2 ( g ) = C H 4 ( g ) H = - 75 kJ mo l - 1

C ( s ) + O 2 ( g ) = C O 2 ( g ) H = - 394 kJ mo l - 1

C ( s ) + 1 2 O 2 ( g ) = CO ( g ) H = - 111 kJ mo l - 1

该催化重整反应的 H = ________ kJ mo l - 1 。有利于提高 C H 4 平衡转化率的条件是________(填标号)。

A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压

某温度下,在体积为2L的容器中加入 2 molC H 4 1 molC O 2 以及催化剂进行重整反应。达到平衡时 C O 2 的转化率是50%,其平衡常数为________ mo l 2 L - 2

(2)反中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:


积碳反应

C H 4 ( g ) = C ( s ) + 2 H 2 ( g )

消碳反应

C O 2 ( g ) + C ( s ) = 2 CO ( g )

ΔHJ ( KJ mo l - 1 )

75

172

活化能/ ( KJ mo l - 1 )

催化剂X

33

91

催化剂Y

43

72

①由上表判断,催化剂X________Y(填"优于或劣于"),理由是________.在反应进料气组成,压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如右图所示,升高温度时,下列关于积碳反应,消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________(填标号)

A.

K K 均增加

B.

V 减小、 V 增加

C.

K 减小、 K 增加

D.

v 增加的倍数比 V 增加的倍数大

②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为 v = k · p ( C H 4 ) · [ p ( C O 2 ) ] - 0 . 5 (k为速率常数)。在 p ( C H 4 ) 一定时,不同 P ( C O 2 ) 下积碳量随时间的变化趋势如右图所示,则 P a ( C O 2 ) P b ( C O 2 ) P c ( C O 2 ) 从大到小的顺序为________

端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,成为Glaser反应. 2 R C C H 催化剂 R C C C C R + H 2 该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值.下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:

回答下列问题:

(1)B的结构简式为________,D的化学名称为________.

(2)①和③的反应类型分别为________、________.

(3)E的结构简式为________.用 1 m o l E 合成1,4﹣二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气________mol.

(4)化合物(________)也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为________.

(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3:1,写出其中3种的结构简式________.

(6)写出用2﹣苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线________.

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