题目列表(包括答案和解析)
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化学反应原理对于工业生产和科研有重要意义
I、下列三个化学反应的平衡常数(K1、K2、K3)与温度的关系分别如下表所示:
化学反应 | 平衡常数 | 温度 | |
973 K | 1173 K | ||
①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) | K1 | 1.47 | 2.15 |
②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) | K2 | 2.38 | 1.67 |
③CO(g) +H2O(g)CO2(g) +H2(g) | K3 | ? | ? |
【化学——选修2:化学与技术】(15分)
下列问题涉及煤在化工生产中的应用:
(1)煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术。
煤的液化技术又分为 和
(2)在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理如下图所示:
这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为 ;第二步反应的离子方程式为 。
(3)工业煤干馏得到的产品有焦炭、 、 等。
(4)湿式石灰石—石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法。其工艺流程是:烟气经锅炉预热器出来,进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘,再经过一个专门的热交换器,然后进入吸收塔,烟气中的SO2与含有石灰石的浆液进行气液接触,通入空气后生成石膏,经脱硫的烟气,应用循环气体加热器进行再加热,进入烟囱,排入大气。
①写出湿法石灰石—石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式:____________________________。
②用石灰石浆液作SO2吸收剂而不用熟石灰吸收SO2的原因是:__________________________
③上述过程中得到的石膏,如果含氯化合物(主要来源于燃料煤)超过 杂质极限值,则石膏产品性能变坏。工业上消除可溶性氯化物的方法是___________________________________。
(5)某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的组成(CaSO4·xH2O)即测定x值,做如下实验:将石膏加热使之脱水,加热过程中固体的质量与时间的变化关系如图所示。数据表明当固体的质量为2.72g后不再改变。①石膏的化学式为_______________。②图像中AB段对应化合物的化学式为_________________。
(12分)绿色化学是当今社会人们提出的一个新概念,它可以公开为环境友好化学。它的核心内涵是在反应过程中和化工生产中,尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。这就是说,绿色化学的着眼点是使污染消灭在生产的源头,从根本上消除污染。1995年,美用总统克林顿首次设立“总统绿色化学挑战奖”,目的是鼓励、促进化学家们设计、改进化学产品和化工生产过程,使其对环境更加友好,企业经济效益得到更大的提高。为此,美国斯坦福大学Barry Trost教授提出了绿色化学下的原子经济的概念。最理想的原子经济是全部反应物的原子嵌入期望的最终产物中,不产生任何废弃物,这时的原子经济百分数便是100%。原子经济百分数的计算公式为:
例如:Claisen分子重排反应:
反应过程中只是改变了分子内部部分原子的连接方式,所有的反应物的原子全部并入最终产物中,所以这是一个100%的原子经济反应。
根据上述材料回答下列有关问题。
1.下面叙述错误的是_________(填编号,下同)。
①绿色化学和环境化学都是研究环境保护和治理的
②绿色化学不是被动的治理环境,而是主动地防止环境污染
③绿色化学保护了环境,而且也能给有关企业带来巨大的经济利益
2.硝酸工业的尾气中主要含NO、NO2气体。下列关于它们的危害的叙述中,正确的是_______________。①形成酸雨 ②破坏臭氧层 ③NO能刺激呼吸道 ④NO2能跟血红蛋白作用生成二氧化氮血红蛋白而引起中毒 ⑤NO、NO2在空气中形成褐色或黄色的毒性很大的烟雾。
工厂里常采用NaOH溶液吸收NO、NO2,使其转化为化工产品NaNO2,请写出其化学反应方程式
这一处理方法是否符合绿色化学概念__________(填“是”或“不是”)。其原子经济百分数为 。
3.有人采用下面两种方法制取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
其中符合绿色化学概念的方法是________________。
4.有人将3中反应②产生的NO收集到一个固定容积的密闭容器中,并在常温下将其压缩到1.01×107 Pa,然后加热至50℃时,发现气体的压力迅速下降。当温度恢复到常温,压强降至略小于1.01×107 Pa的2/3时,就不再改变。已知此过程中有一种产物是N2O。请写出生成N2O的反应方程式:
解释最后的气体压强略小于1.01×107 Pa的2/3原因:
温度/℃ | 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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