題目列表(包括答案和解析)
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化學反應原理對于工業生產和科研有重要意義
I、下列三個化學反應的平衡常數(K1、K2、K3)與溫度的關系分別如下表所示:
化學反應 | 平衡常數 | 溫度 | |
973 K | 1173 K | ||
①Fe(s)+CO2(g)![]() | K1 | 1.47 | 2.15 |
②Fe(s)+H2O(g)![]() | K2 | 2.38 | 1.67 |
③CO(g) +H2O(g)![]() | K3 | ? | ? |
【化學——選修2:化學與技術】(15分)
下列問題涉及煤在化工生產中的應用:
(1)煤的轉化技術包括煤的氣化技術和液化技術。
煤的液化技術又分為 和
(2)在煤燃燒前需對煤進行脫硫處理。煤的某種脫硫技術的原理如下圖所示:
這種脫硫技術稱為微生物脫硫技術。該技術的第一步反應的離子方程式為 ;第二步反應的離子方程式為 。
(3)工業煤干餾得到的產品有焦炭、 、 等。
(4)濕式石灰石—石膏法脫硫工藝是煙氣脫硫技術中最成熟的一種方法。其工藝流程是:煙氣經鍋爐預熱器出來,進入電除塵器除掉大部分粉煤灰煙塵,再經過一個專門的熱交換器,然后進入吸收塔,煙氣中的SO2與含有石灰石的漿液進行氣液接觸,通入空氣后生成石膏,經脫硫的煙氣,應用循環氣體加熱器進行再加熱,進入煙囪,排入大氣。
①寫出濕法石灰石—石膏法脫硫所涉及的化學反應方程式:____________________________。
②用石灰石漿液作SO2吸收劑而不用熟石灰吸收SO2的原因是:__________________________
③上述過程中得到的石膏,如果含氯化合物(主要來源于燃料煤)超過 雜質極限值,則石膏產品性能變壞。工業上消除可溶性氯化物的方法是___________________________________。
(5)某化學興趣小組為了測定煙氣脫硫所得石膏的組成(CaSO4·xH2O)即測定x值,做如下實驗:將石膏加熱使之脫水,加熱過程中固體的質量與時間的變化關系如圖所示。數據表明當固體的質量為2.72g后不再改變。①石膏的化學式為_______________。②圖像中AB段對應化合物的化學式為_________________。
(12分)綠色化學是當今社會人們提出的一個新概念,它可以公開為環境友好化學。它的核心內涵是在反應過程中和化工生產中,盡量減少或徹底消除使用和產生有害物質。這就是說,綠色化學的著眼點是使污染消滅在生產的源頭,從根本上消除污染。1995年,美用總統克林頓首次設立“總統綠色化學挑戰獎”,目的是鼓勵、促進化學家們設計、改進化學產品和化工生產過程,使其對環境更加友好,企業經濟效益得到更大的提高。為此,美國斯坦福大學Barry Trost教授提出了綠色化學下的原子經濟的概念。最理想的原子經濟是全部反應物的原子嵌入期望的最終產物中,不產生任何廢棄物,這時的原子經濟百分數便是100%。原子經濟百分數的計算公式為:
例如:Claisen分子重排反應:
反應過程中只是改變了分子內部部分原子的連接方式,所有的反應物的原子全部并入最終產物中,所以這是一個100%的原子經濟反應。
根據上述材料回答下列有關問題。
1.下面敘述錯誤的是_________(填編號,下同)。
①綠色化學和環境化學都是研究環境保護和治理的
②綠色化學不是被動的治理環境,而是主動地防止環境污染
③綠色化學保護了環境,而且也能給有關企業帶來巨大的經濟利益
2.硝酸工業的尾氣中主要含NO、NO2氣體。下列關于它們的危害的敘述中,正確的是_______________。①形成酸雨 ②破壞臭氧層 ③NO能刺激呼吸道 ④NO2能跟血紅蛋白作用生成二氧化氮血紅蛋白而引起中毒 ⑤NO、NO2在空氣中形成褐色或黃色的毒性很大的煙霧。
工廠里常采用NaOH溶液吸收NO、NO2,使其轉化為化工產品NaNO2,請寫出其化學反應方程式
這一處理方法是否符合綠色化學概念__________(填“是”或“不是”)。其原子經濟百分數為 。
3.有人采用下面兩種方法制取Cu (NO3)2。
①方法一:2Cu+O22CuO CuO+2HNO3(稀)=Cu(NO3)2+H2O
②方法二;3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
其中符合綠色化學概念的方法是________________。
4.有人將3中反應②產生的NO收集到一個固定容積的密閉容器中,并在常溫下將其壓縮到1.01×107 Pa,然后加熱至50℃時,發現氣體的壓力迅速下降。當溫度恢復到常溫,壓強降至略小于1.01×107 Pa的2/3時,就不再改變。已知此過程中有一種產物是N2O。請寫出生成N2O的反應方程式:
解釋最后的氣體壓強略小于1.01×107 Pa的2/3原因:
溫度/℃ | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 70 |
(NH4)2SO4 | 73.0 | 75.4 | 78.0 | 81.0 | 84.5 | 91.9 |
FeSO4?7H2O | 40.0 | 48.0 | 60.0 | 73.3 | - | - |
(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O | 18.1 | 21.2 | 24.5 | 27.9 | 31.3 | 38.5 |
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