20. (2)设需纯度为75%的石英砂x. 根据题意有下列关系式: SiO2 ~ Si ~ SiCl4 ~ Si(纯) 60 28 x×75%××80%×80% 100.8t 解得:x=500t 或由Si原子守恒:x×75%××80%×80%/60=100.8/28 解得:x=500t (3)设每轮生产投入的粗硅中含1molSi 则由反应①可知: 消耗HCl的物质的量为3 mol /75%=4mol.生成H2的物质的量为1mol 由反应②可知: 消耗H2的物质的量为1mol/80%=1.25mol.生成HCl的物质的量为3mol 则在一轮次的生产中.需补充投入HCl和H2的物质的量之比为: ∶=4∶1 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

氨在国民经济中占有重要的地位,2008年,我国氨产量接近500万吨.下图是合成氨的简要流程.

(1)下表是空气中部分气体的沸点.将空气液化加热分馏,依据下表数据判断,最先气化得到的气体是
氦气
氦气

气体名称 氨气 氧气 氦气 氖气 氩气 氪气 氚气
沸点/℃ -196 -183 -269 -264 -186 -153 -108
(2)天然气、重油、煤都可以与水反应制得氢气.下表是某合成氨厂采用不同原料的相对投资和能量消耗.
原料 天然气 重油
相对投资费用 1.0 1.5 2.0
能量消耗/J?t-1 28×109 38×109 48×109
①依据上表信息,你认为采用
天然气
天然气
为原料最好.
②请写出甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳的化学方程式:
CH4+H2O
 催化剂 
.
高温
CO+3H2
CH4+H2O
 催化剂 
.
高温
CO+3H2

③已知C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为:
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-394kJ?mol-1
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484kJ?mol-1
试写出由C于水蒸气在高温条件下反应生成氢气与一氧化碳的热化学方程式
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131kJ?mol-1
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131kJ?mol-1

(3)下表是在某种催化剂作用下用体积比为1:3的氮、氢混合气反应应达到平衡时的一些实验数据.
NH3含量%
压强/MPa


温度/℃
0.1 10 20 30 60 100
200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8
300 2.2 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6
400 0.4 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8
500 0.1 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5
600 0.05 4.5 9.1 13.8 23.1 31.4
①依据表中数据判断,合成氨反应N2+3H22NH3的△H
(填“>”、“<”或“无法判断”)0,请简要说明理由
相同条件下,升高温度,NH3含量减小,平衡左移,逆反应吸热,正反应放热
相同条件下,升高温度,NH3含量减小,平衡左移,逆反应吸热,正反应放热

②该反应的化学平衡常数表达式为
c2(NH3)
c(N2)?c3(H2)
c2(NH3)
c(N2)?c3(H2)

③在300℃、10MPa下,合成氨反应达到平衡时,混合气体的体积是反应开始时的
0.66
0.66
倍.

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(2009?辽宁)[化学-选修化学与技术]
请回答氯碱的如下问题:
(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品.理论上k=
M(Cl2)
2M(NaOH)
=
71
80
=1:1.13或0.89
M(Cl2)
2M(NaOH)
=
71
80
=1:1.13或0.89
(要求计算表达式和结果);
(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用.精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是
③①②
③①②
(填序号)
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上.在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过.

①图中X、Y分别是
Cl2
Cl2
H2
H2
(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小
a%小于b%
a%小于b%

②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极:
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-
,负极:
H2-2e-+2OH-=2H2O
H2-2e-+2OH-=2H2O

③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)
燃料电池可以补充电解池消耗的电能
燃料电池可以补充电解池消耗的电能
提高产出碱液的浓度
提高产出碱液的浓度

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氨是一种重要的化工原料,氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一.
传统哈伯法合成氨工艺中相关的反应式为:N2+3H2
催化剂
2NH3△H<0.
(1)该反应的平衡常数K的表达式为:K=
c2(NH3)
c(N2)?c3(H2)
c2(NH3)
c(N2)?c3(H2)
.降低温度,K值
增大
增大
(填“增大”“减小”或“不变”).
(2)不同温度、压强下,合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表(N2和H2的起始物质的量之比为1:3).分析表中数据,
200℃、100MPa
200℃、100MPa
(填温度和压强)时H2转化率最高,实际工业生产不选用该条件的主要原因是
压强太高,对生产设备要求也高,难以实现
压强太高,对生产设备要求也高,难以实现

压强(MPa)
氨的平衡含量(%)
温度(摄氏度)
0.1 10 20 30 60 100
200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8
300 2.2 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6
400 0.4 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8
500 0.1 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5
600 0.05 4.5 9.1 13.8 23.1 31.4

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氨是一种重要的化工原料,氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一.
(1)传统哈伯法合成氨工艺中,N2+3H2
催化剂
高温
 2NH3△H<0
①该反应的平衡常数K的表达式为:K=
=
c2(NH3)
c(N2)?c3(NH3)
=
c2(NH3)
c(N2)?c3(NH3)
.升高温度,K值
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).
②不同温度、压强下,合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表(N2和H2的起始物质的量之比为1:3 )
压强(Mpa)
氨的平衡含(%)
温度(摄氏度)
0.1 10 20 30 60 100
200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8
300 2.2 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6
400 0.4 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8
500 0.1 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5
600 0.05 4.5 9.1 13.8 23.1 31.4
表中数据,
200
200
100
100
MPa时H2的转化率最高,实际工业生产不选用该条件的主要原因是
压强太高,对生产设备要求也高,难以实现,且200℃时反应速率过低
压强太高,对生产设备要求也高,难以实现,且200℃时反应速率过低

③下列关于合成氨说法正确是
C
C

A、使用催化剂可以提高NH3的产率
B、寻找常温下的合适催化剂是未来研究的方向
C、由于△H<0,△S>0,故合成氨反应一定能自发进行
(2)最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法.它既有液氢燃料电池的优点,又克服了液氢不易保存的不足.其装置为用铂黑作为电极,加入电解质溶液中,一个电极通入空气,另一电极通入氨气.其电池反应为4NH3+3O2═2N2+6H2O.写出负极电极反应式
2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
,你认为电解质溶液应显
性(填“酸性”、“中性”、“碱性”),其原因是
NH3在酸性介质中易转化为NH4+离子
NH3在酸性介质中易转化为NH4+离子

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(2011?镇江一模)工业上生产硫酸时,利用催化氧化将SO2转化为SO3是一个关键步骤.
(1)某温度下,SO3(g)?SO2(g)+
12
O2(g);△H=+98kJ?mol-1.开始时在100L的密闭容器中加入4.0mol SO2(g)和10.0molO2(g),当反应达到平衡时共放出热量196kJ,该温度下平衡常数K=
0.3
0.3

(2)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2,发生下列反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)达到平衡后改变下述条件,SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大的是
A、C、F
A、C、F

A.保持温度和容器体积不变,充入2mol SO3
B.保持温度和容器体积不变,充入2mol N2
C.保持温度和容器体积不变,充入0.5mol SO2和0.25mol O2
D.保持温度和容器内压强不变,充入1mol SO3
E.升高温度
F.移动活塞压缩气体
(3)某人设想以如图所示装置用电化学原理生产硫酸,写出通入SO2的电极的电极反应式
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+


(4)若通入H2O的速率为13.4mL?min-1,为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则左侧SO2的流入速率(标准状况)应为
2.59
2.59
L?min-1

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同步练习册答案