题目列表(包括答案和解析)
[化学-化学与技术]硫酸工业流程如下所示:
(1)催化反应室发生反应的化学方程式是:________.该反应通常用V2O5作催化剂,其催化机理可能是:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被O2氧化.写出该催化循环机理的化学方程式:________.
(2)依据流程图判断下列说法正确的是________(填字母).
a.过量空气能提高SO2的转化率
b.使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率
c.用98%的硫酸吸收SO3,可以避免形成酸雾并提高吸收率
(3)每160 g SO3气体与H2O(l)化合放出260.6 kJ的热量,该反应的热化学方程式是________.
(4)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理.这样做除了防止SO2污染环境并得到铵盐外,主要目的是:________.
某校化学兴趣小组的同学分别对氯气和氯水的性质进行探究.
Ⅰ.下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(部分夹持设备已略).
(1)制备氯气选用的药品为二氧化锰和浓盐酸,A中的化学反应方程式为:
________.
(2)装置B中饱和食盐水的作用是________;同时装置B还能监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象________.
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处最好依次放入________.(填序号)
①干燥的有色布条
②湿润的有色布条
③碱石灰
④无水氯化钙
⑤浓硫酸
(4)当向D中缓缓通入一定量氯气时,D中溶液逐渐变为________色;再打开D装置活塞,将装置D中少量溶液滴入锥形瓶E中,振荡,观察到的现象是________.
(5)有人提出,装置F中可改用足量的饱和NaHSO3溶液吸收余氯,请判断是否可行________(填“是”或“否”),理由是(用离子反应方程式表示):________.
Ⅱ.同学们将纯净的氯气通入适量水中,即制得氯水,将氯水滴入含有酚酞的NaOH溶液中时
发现溶液红色褪去,对红色褪去的原因提出两种假设:
假设①:Cl2与水反应生成有强氧化性的HClO,HClO有漂白作用,使红色褪去;
假设②:________.
请设计实验验证假设①和假设②哪个正确?(写出操作、现象及结论)________.
下图是某化学兴趣小组的同学设计的制取NH3并进行NH3性质实验的改进装置。他们先称取mg固体氯化铵放入试管底部,再快速称取ng氢氧化钠固体盖在氯化铵表面,立即用带滴管的胶塞塞紧试管(滴管内事先吸入一定体积的浓氨水),慢慢挤压胶头滴管,立即看到试管内产生大量气泡。请回答有关问题:
(1)该化学兴趣小组的同学对用此装置制取NH3的原理进行了分析,你认为合理的是(填序号): ;
①浓氨水中存在平衡:NH3+H2ONH3?H2O
NH+4+OH―,NaOH使平衡向左移动;
②浓氨水中存在平衡:NH3+H2ONH3?H2O
NH+4+OH―,NH4Cl使平衡向左移动;
③NaOH溶于水时放热,温度升高,NH3的溶解度减小,有部分NH3逸出;
④NH4Cl和NaOH在此条件下反应,生成NH3。
(2)简述判断图中烧瓶内收满NH3的现象: ;
(3)该实验还能证明NH3的什么性质? 。
如图是某化学兴趣小组的同学设计的制取NH3并进行NH3性质实验的改进装置.他们先称取mg固体氯化铵放入试管底部,再快速称取ng氢氧化钠固体盖在氯化铵表面,立即用带滴管的胶塞塞紧试管(滴管内事先吸入一定体积的浓氨水),慢慢挤压胶头滴管,立即看到试管内产生大量气泡.请回答有关问题:
(1)该化学兴趣小组的同学对用此装置制取NH3的原理进行了分析,你认为合理的是(填序号):________;
①浓氨水中存在平衡:NH3+H2ONH3·H2O
NH+4+OH-,NaOH使平衡向左移动;
②浓氨水中存在平衡:NH3+H2ONH3·H2O
NH+4+OH-,NH4Cl使平衡向左移动;
③NaOH溶于水时放热,温度升高,NH3的溶解度减小,有部分NH3逸出;
④NH4Cl和NaOH在此条件下反应,生成NH3.
(2)简述判断图中烧瓶内收满NH3的现象:________;
(3)该实验还能证明NH3的什么性质?________.
(15分)火力发电厂释放出大量氮氧化物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原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
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
(2)脱碳。将CO2转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H3
①在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示。回答:0~10 min内,氢气的平均反应速率为 mol/(L·min);第10 min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
②取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3 0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)脱硫。利用Na2SO3溶液可脱除烟气中的SO2。Na2SO3可由NaOH溶液吸收SO2制得。NaOH溶液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-)︰n(HSO3﹣)变化关系如下表:
n(SO32﹣)︰n(HSO3﹣) | 91︰9 | 1︰1 | 9︰91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
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