大氣臭氧層的損耗是當前世界上又一個普遍關注的全球性大氣環(huán)境問題.它直接關系到生物圈的安危和人類的生存. 1984年.英國科學家首次發(fā)現(xiàn)南極上空出現(xiàn)臭氧洞.1985年.美國的"雨云-7號"氣象衛(wèi)星測到了這個臭氧洞.以后經(jīng)過數(shù)年的連續(xù)觀測.進一步得到證實.據(jù)NASA報道.NASA的"Nimbus -7"衛(wèi)星上的總臭氧測定記錄數(shù)據(jù)表明.近年來.南極上空的臭氧洞有惡化的趨勢.目前不僅在南極.在北極上空也出現(xiàn)了臭氧減少現(xiàn)象.NASA和歐洲臭氧層聯(lián)合調(diào)查組分別進行的測定都表明了這一點. 對于大氣臭氧層破壞的原因.科學家中間有多種見解.但是大多數(shù)人認為.人類過多地使用氯氟烴類化學物質(zhì)是破壞臭氧層的主要原因.由于臭氧層中臭氧的減少.照射到地面的太陽光紫外線增強.其中波長為240--329納米的紫外線對生物細胞具有很強的殺傷作用.對生物圈中的生態(tài)系統(tǒng)和各種生物.包括人類.都會產(chǎn)生不利的影響. 臭氧層破壞以后.人體直接暴露于紫外輻射的機會大大增加.這將給人體健康帶來不少麻煩.首先.紫外輻射增強使患呼吸系統(tǒng)傳染病的人增加,受到過多的紫外線照射還會增加皮膚癌和白內(nèi)障的發(fā)病率.此外.強烈的紫外輻射促使皮膚老化. 臭氧層破壞對植物產(chǎn)生難以確定的影響.近十幾年來.人們對200多個品種的植物進行了增加紫外照射的實驗.其中三分之二的植物顯示出敏感性.一般說來.紫外輻射增加使植物的葉片變小.因而減少俘獲陽光的有效面積.對光合作用產(chǎn)生影響.對大豆的研究初步結果表明.紫外輻射會使其更易受雜草和病蟲害的損害.臭氧層厚度減少25%.可使大豆減產(chǎn)20~25%. 紫外輻射的增加對水生生態(tài)系統(tǒng)也有潛在的危險.紫外線的增強還會使城市內(nèi)的煙霧加劇.使橡膠.塑料等有機材料加速老化.使油漆褪色等. 例題精講 例1．在硫酸工業(yè)中.通過下列反應使二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫: 2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g),ΔH=-196.6KJ/mol (1)該反應在 中進行.這種生產(chǎn)硫酸的方法叫做 . (2)在實際生產(chǎn)中.操作溫度選定400∽500℃.這是因為 . (3)硫酸工業(yè)選定壓強通常采用 .作出這種選擇的依據(jù)是 . [解析] 溫度較低時.反應速率較小,溫度過高.二氧化硫的轉(zhuǎn)化率會降低.考慮到催化劑在400-500℃時.活性最大.所以操作溫度選定在400-500℃.(3)常壓,在常壓下及400-500℃時.二氧化硫的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高.若加壓會增加設備.投資和能量消耗. 評注 本題主要考查應用化學反應速率和化學平衡原理解決實際工業(yè)生產(chǎn)問題的能力. 例2．接觸法制硫酸的爐氣組成是SO2占7%.O2占11%.N2占82%.現(xiàn)有100L混合氣體進入接觸室反應后.總體積變?yōu)?7.2L.則該變化過程中SO2轉(zhuǎn)化率是 70% (D)80% [解析]解法一:設參加反應的二氧化硫體積為2x 2 SO2 + O2 ≒ 2 SO3 N2體積 開始時體積(L) 7 11 0 82 100 反應后體積 (L)7-2x 11-x 2x 82 100-x 根據(jù)題意100-x=97.2 x=2.8L 二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為5.6L÷7L×100%=80%.答案為D. 解法二:設參加反應的二氧化硫體積為2x 2 SO2 + O2 ≒ 2 SO3 體積差(L) 2L 1L 2 L 1L 2X 100L-97.2L=2.8L X=2.8L 二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為5.6L÷7L×100%=80%.答案為D. 例3．在下面的框圖中.固體A和B都由兩種相同的元素組成.在A.B中兩種元素的原子個數(shù)比分別為1/1和1/2.由D最終可制得E(酸). (1) 分析判斷A和B 各是什么物質(zhì).寫出各自的化學式. (2)寫出①-⑦各步反應的化學方程式. [解析] 本題屬于綜合推斷題.主要考查學生對元素化合物知識掌握的熟練程度及分析.推斷能力. 分析判斷A和B的方法有很多. 方法一:根據(jù)“固體A和B都由兩種相同的元素組成.在A.B中兩種元素的原子個數(shù)比分別為1:1和1:2.可從中學所學的組成關系類似的物質(zhì)中尋找.以縮小范圍.A.B可能是FeS和FeS2. 方法二:根據(jù)“A和B煅燒時都生成C 可知.在學過的物質(zhì)中只有FeS和FeS2為滿足這一條件的化合物. 方法三:從淡黃色沉淀和紅褐色沉淀突破:兩化合物中含有共同的元素應是硫和鐵.不難知道A.B分別是FeS和FeS2. [答案](1)A.B分別是FeS和FeS2. (2)①:4FeS2+11O2=== 2Fe2O3+8SO2或4FeS+7O2=== 2Fe2O3+4SO2②:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 ③:FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑ ④:SO2+2H2S=3S↓+2H2O ⑤:6FeSO4+3Br2=2Fe2(SO4)3+2FeBr3 ⑥:Fe2(SO4)3+6KOH=2Fe(OH)3↓+3K2SO4 或FeBr3+3KOH= Fe(OH)3↓+3KBr⑦:2 Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O 例4．將SO2和O2以體積比為1:3混合后.通入接觸室發(fā)生反應2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g). 達平衡時.在同溫.同壓下測得反應前與反應后混合氣體的密度之比為71:80.求SO2的轉(zhuǎn)化率?并回答SO2接觸氧化為SO3時不采取加壓措施的原因. [解析] 這是一道關于化學平衡和轉(zhuǎn)化率的綜合計算題.根據(jù)相同條件下氣體的密度之比等于同體積氣體的質(zhì)量之比.且反應前后質(zhì)量守恒.可得出氣體的密度之比等于氣體體積的反比. 設反應前混合氣體中SO2的體積為1 L.O2 應為3 L達平衡時SO2的轉(zhuǎn)化的體積為x . 2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g) 總體積 V/L 1 3 0 4L V/L 2x x 2x V/ L1-2x 3-x 2x 4-x 根據(jù)氣體的密度之比等于氣體體積的反比.可得: 71:80=(4-x):4 x=0.45L.則轉(zhuǎn)化的二氧化硫為0.9L. 二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為:0.9L÷1L×100%=90% 在工業(yè)上不加壓.SO2的轉(zhuǎn)化率就達90% 以上.已經(jīng)很高.若再加壓SO2的轉(zhuǎn)化率提高不大.但對設備的要求要提高許多.故沒有必要再加壓.. 例5．為了防治酸雨.減少煤燃燒時向大氣排放的SO2.工業(yè)上通過生石灰和含硫的煤混合使用可以“固硫 .最后生成石膏.試回答: (1)整個“固硫 反應所涉及的反應類型包括:①化合②分解③置換④復分解⑤氧化還原反應⑥非氧化還原反應⑦離子反應⑧非離子反應.其中正確的是 A．①⑤⑥⑦ B．①②③⑤⑧ C．①⑤⑥⑧ D．②④⑤⑦ (2) 第一步“固硫 反應的化學方程式中所需氣態(tài)物質(zhì)的化學計量數(shù)之和為 A．1 B． 2 C．3 D．4 (3)比較此法與“石灰石粉末與含硫煤混合 法哪個更好些?為什么? (4)你認為減少酸雨產(chǎn)生可采取的措施是 ①少用煤作燃料②把工廠的煙囪造高 ③先將燃料煤脫硫 ④在土壤中加石灰防止酸化 ⑤開發(fā)新能源,避免含S.N的氧化物大量排放 A．①②③ B．②③④⑤ C．①③⑤ D．①③④⑤ [解析] (1) 在含硫的煤中加生石灰“固硫 的反應是CaO+ SO2= CaSO3.2CaSO3+O2= 2CaSO4,可見所涉及到的反應類型有化合.氧化還原反應.非氧化還原反應和非離子反應. (2)易錯選B.主要是不清楚哪一個反應是第一步“固硫 反應. (3)有的學生誤答“石灰石粉末與含硫煤混合 法更好.忽略了石灰石分解為CaO需消耗很高能量.浪費煤.使生產(chǎn)成本提高. (4)易錯選A.B或D.錯誤的原因是不能正確應用已有知識全面分析具體問題.把煙囪造高不能減少SO2的排放量,在土壤中施放石灰雖可中和酸雨造成的酸性.但由于生成CaSO4,長期使用會使土壤板結.影響土質(zhì). [答案]⑴ C,⑵ A,⑶ 在含硫煤中加入生石灰的方法更好.因為此法節(jié)約煤.成本低,⑷ C 例6．某硫酸廠初步處理后的尾氣中含0.2% 的SO2和10% 的O2.為了進一步除去SO2,并將SO2轉(zhuǎn)變?yōu)?NH4)2SO4,有人設計了如下方案:在400℃時,尾氣以5 m3/h的速率通過V2O5的催化劑層后.與20 L/h速率的氨氣混合噴水.此時氣體溫度由400℃降至200℃.在熱的結晶裝置中得到(NH4)2SO4晶體(氣體的體積已轉(zhuǎn)為標準狀況).請回答下列問題: (1)按反應中的理論值.SO2和O2的體積比為2:1.但實際生產(chǎn)中這個比值是多少?為什么? (2) 通過計算說明為什么尾氣以5 m3/h的速率與20 L/h速率的氨氣混合? (3) 若該廠每天排放10000 m3尾氣.求該廠每月可得到(NH4)2SO4的質(zhì)量為多少? [解析](1)根據(jù)2SO2+O2 ≒ 2 SO3.SO2和 O2按2:1的理論值反應.但實際上v(SO2):v(O2)=0.2%:10%=1:50.根據(jù)化學平衡移動原理.增大廉價的氧氣的濃度.可使反應:2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g)向生成三氧化硫方向移動.這樣可以增大較貴重的二氧化硫的轉(zhuǎn)化率. (2) 2NH3 - SO2 2 1 V(NH3) 5×103×0.2%L/h v(NH3)=20L/h (3) 根據(jù)2SO2+O2 ≒ 2 SO3.以及SO3+H2O+2NH3=(NH4)2SO4 得關系式: SO2 - 2NH3- (NH4)2SO422.4L 132g 107L×0.2%×30 m[(NH4)2SO4] m[(NH4)2SO4]=3.54×106g=3.54t 例7．含F(xiàn)eS265%的硫鐵礦在煅燒時有1.8%的硫損失而混入爐渣.二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的利用率為99%.由這種硫鐵礦制2t98%的硫酸.需硫鐵礦多少噸? [解析]通過本題的計算進一步掌握物質(zhì)純度.轉(zhuǎn)化率.產(chǎn)率的計算關系式.并在多步反應中找出量的相當式進行簡捷的計算. 題中65%為硫鐵礦的純度.有1.8%的硫損失也即是1.8%的FeS2損失.二氧化硫的利用率也即是FeS2的利用率.設需這種硫鐵礦的質(zhì)量為x. 解法一: FeS2 2H2SO4 120 2×98 x×65%×99% 2t×98% x=189.9t 解法二: S H2SO4 32 98 64/120x×65%××99% 2t×98% x=189.9t 評注:確定關系式的關鍵是根據(jù)硫元素守恒.要注意運用某一種化合物中元素的損失率=該化合物的損失率.另外.耗損和利用率.產(chǎn)率和純度的關系要處理正確.關系式多用于工業(yè)生產(chǎn)中的計算題. 例8．某設計院承擔某硫酸廠的設計任務.該廠要求:①為了控制污染和提高生產(chǎn)效率.不再使用黃鐵礦.改用固體硫為原料.②改二次送風為一次送風.即送風后使硫充分燃燒.并在下一步催化氧化時不再補充空氣.③每天生產(chǎn)50t98%的硫酸.④送風機每天輸送空氣的體積為5000m3/臺. (1)每天消耗含95%的固體硫多少噸? (2)理論上應安裝多少臺送風機? (3)固體硫充分燃燒后的混合氣體中氧氣的體積分數(shù)ф(O2)的下限為多少? (4)實際安裝送風機的臺數(shù)應略多于理論數(shù).為什么?能否過分增加送風機的臺數(shù).為什么?(轉(zhuǎn)化過程不考慮損耗,固體硫中雜質(zhì)與空氣不反應,空氣中氧氣的體積分數(shù)為21%). [解析](1)設需固體硫的質(zhì)量為x.由關系式法: S------H2SO4 32 98 x×95% 50t×98% 得 x=16.8t (2)由反應原理:S+O2=SO2, SO2+1/2O2≒ SO3.SO3+H2O=H2SO4.可得總反應式:S+3/2O2+H2O=H2SO4,n(O2)=n(H2SO4) ×3/2=50×106g×98%÷98g·mol-1×3/2=7.5×105mol.故理論上需安裝送風機的臺數(shù)為: 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

精英家教網(wǎng)大氣臭氧層的反應是：O+O3=2O2△H，該反應的能量變化如圖所示，下列敘述中，正確的是（　�。�
A、O+O3=2O2是吸熱反應B、O+O3=2O2是放熱反應C、反應O+O3=2O2的△H=E3-E2D、反應O+O3=2O2的△H=E3-E1

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下列關于氟利昂的說法中，不正確的是(　　)

A.氟利昂屬多鹵代烴

B.無色、無臭的氣體，化學性質(zhì)穩(wěn)定、有毒

C.在紫外線照射下，分解產(chǎn)生的氯原子，在損耗臭氧層的循環(huán)反應中起了催化作用

D.大氣臭氧層的重要作用是吸收紫外線。使用氟利昂會破壞臭氧層

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下列關于氟利昂的說法中，不正確的是

[　　]

A．

氟利昂屬多鹵代烴

B．

無色、無臭的氣體，化學性質(zhì)穩(wěn)定、有毒

C．

在紫外線照射下，分解產(chǎn)生的氯原子，在損耗臭氧層的循環(huán)反應中起了催化作用

D．

大氣臭氧層的重要作用是吸收紫外線．使用氟利昂會破壞臭氧層

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下列關于氟利昂的說法中，不正確的是


  1. A.
    氟利昂屬多鹵代烴
  2. B.
    無色、無臭的氣體，化學性質(zhì)穩(wěn)定、有毒
  3. C.
    在紫外線照射下，分解產(chǎn)生的氯原子，在損耗臭氧層的循環(huán)反應中起了催化作用
  4. D.
    大氣臭氧層的重要作用是吸收紫外線．使用氟利昂會破壞臭氧層

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下列有關氟里昂的說法中，不正確的是

[　　]

A．氟里昂屬多鹵代烴

B．氟里昂大多為無色、無臭氣體、化學性質(zhì)穩(wěn)定、有毒

C．氟里昂在紫外線照射下，分解產(chǎn)生的氯原子，在損耗臭氧層的循環(huán)反應中起了催化作用

D．大氣臭氧層的重要作用是吸收紫外線

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