題目列表(包括答案和解析)
[化學-化學與技術]硫酸工業(yè)流程如下所示:
(1)催化反應室發(fā)生反應的化學方程式是:________.該反應通常用V2O5作催化劑,其催化機理可能是:V2O5氧化SO2時,自身被還原為四價釩化合物;四價釩化合物再被O2氧化.寫出該催化循環(huán)機理的化學方程式:________.
(2)依據(jù)流程圖判斷下列說法正確的是________(填字母).
a.過量空氣能提高SO2的轉化率
b.使用催化劑能提高SO2的反應速率和轉化率
c.用98%的硫酸吸收SO3,可以避免形成酸霧并提高吸收率
(3)每160 g SO3氣體與H2O(l)化合放出260.6 kJ的熱量,該反應的熱化學方程式是________.
(4)吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收,再用濃硫酸處理.這樣做除了防止SO2污染環(huán)境并得到銨鹽外,主要目的是:________.
某�;瘜W興趣小組的同學分別對氯氣和氯水的性質進行探究.
Ⅰ.下圖是實驗室制備氯氣并進行一系列相關實驗的裝置(部分夾持設備已略).
(1)制備氯氣選用的藥品為二氧化錳和濃鹽酸,A中的化學反應方程式為:
________.
(2)裝置B中飽和食鹽水的作用是________;同時裝置B還能監(jiān)測實驗進行時C中是否發(fā)生堵塞,請寫出發(fā)生堵塞時B中的現(xiàn)象________.
(3)裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性,為此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處最好依次放入________.(填序號)
①干燥的有色布條
②濕潤的有色布條
③堿石灰
④無水氯化鈣
⑤濃硫酸
(4)當向D中緩緩通入一定量氯氣時,D中溶液逐漸變?yōu)開_______色;再打開D裝置活塞,將裝置D中少量溶液滴入錐形瓶E中,振蕩,觀察到的現(xiàn)象是________.
(5)有人提出,裝置F中可改用足量的飽和NaHSO3溶液吸收余氯,請判斷是否可行________(填“是”或“否”),理由是(用離子反應方程式表示):________.
Ⅱ.同學們將純凈的氯氣通入適量水中,即制得氯水,將氯水滴入含有酚酞的NaOH溶液中時
發(fā)現(xiàn)溶液紅色褪去,對紅色褪去的原因提出兩種假設:
假設①:Cl2與水反應生成有強氧化性的HClO,HClO有漂白作用,使紅色褪去;
假設②:________.
請設計實驗驗證假設①和假設②哪個正確?(寫出操作、現(xiàn)象及結論)________.
下圖是某化學興趣小組的同學設計的制取NH3并進行NH3性質實驗的改進裝置。他們先稱取mg固體氯化銨放入試管底部,再快速稱取ng氫氧化鈉固體蓋在氯化銨表面,立即用帶滴管的膠塞塞緊試管(滴管內事先吸入一定體積的濃氨水),慢慢擠壓膠頭滴管,立即看到試管內產(chǎn)生大量氣泡。請回答有關問題:
(1)該化學興趣小組的同學對用此裝置制取NH3的原理進行了分析,你認為合理的是(填序號): ;
①濃氨水中存在平衡:NH3+H2ONH3?H2O
NH+4+OH―,NaOH使平衡向左移動;
②濃氨水中存在平衡:NH3+H2ONH3?H2O
NH+4+OH―,NH4Cl使平衡向左移動;
③NaOH溶于水時放熱,溫度升高,NH3的溶解度減小,有部分NH3逸出;
④NH4Cl和NaOH在此條件下反應,生成NH3。
(2)簡述判斷圖中燒瓶內收滿NH3的現(xiàn)象: ;
(3)該實驗還能證明NH3的什么性質? 。
如圖是某化學興趣小組的同學設計的制取NH3并進行NH3性質實驗的改進裝置.他們先稱取mg固體氯化銨放入試管底部,再快速稱取ng氫氧化鈉固體蓋在氯化銨表面,立即用帶滴管的膠塞塞緊試管(滴管內事先吸入一定體積的濃氨水),慢慢擠壓膠頭滴管,立即看到試管內產(chǎn)生大量氣泡.請回答有關問題:
(1)該化學興趣小組的同學對用此裝置制取NH3的原理進行了分析,你認為合理的是(填序號):________;
①濃氨水中存在平衡:NH3+H2ONH3·H2O
NH+4+OH-,NaOH使平衡向左移動;
②濃氨水中存在平衡:NH3+H2ONH3·H2O
NH+4+OH-,NH4Cl使平衡向左移動;
③NaOH溶于水時放熱,溫度升高,NH3的溶解度減小,有部分NH3逸出;
④NH4Cl和NaOH在此條件下反應,生成NH3.
(2)簡述判斷圖中燒瓶內收滿NH3的現(xiàn)象:________;
(3)該實驗還能證明NH3的什么性質?________.
(15分)火力發(fā)電廠釋放出大量氮氧化物(NOx)、SO2和CO2等氣體會造成環(huán)境問題。對燃煤廢氣進行脫硝、脫硫和脫碳等處理,可實現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的。
(1)脫硝。利用甲烷催化還原NOx:
CH4(g) + 4NO2(g) =4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H1=-574 kJ·mol-1
CH4(g) + 4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H2=-1160 kJ·mol-1
甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為 。
(2)脫碳。將CO2轉化為甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H3
①在一恒溫恒容密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2進行上述反應。測得CO2和CH3OH(g)濃度隨時間變化如圖1所示。回答:0~10 min內,氫氣的平均反應速率為 mol/(L·min);第10 min后,保持溫度不變,向該密閉容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),則平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移動。
②取五份等體積的CO2和H2的混合氣體(物質的量之比均為1∶3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應,反應相同時間后,測得甲醇的體積分數(shù)φ(CH3OH)與反應溫度T的關系曲線如圖2所示,則上述CO2轉化為甲醇的反應的△H3 0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)脫硫。利用Na2SO3溶液可脫除煙氣中的SO2。Na2SO3可由NaOH溶液吸收SO2制得。NaOH溶液吸收SO2的過程中,pH隨n(SO32-)︰n(HSO3﹣)變化關系如下表:
n(SO32﹣)︰n(HSO3﹣) | 91︰9 | 1︰1 | 9︰91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
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