題目列表(包括答案和解析)
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化學(xué)反應(yīng)原理對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)和科研有重要意義
I、下列三個(gè)化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)(K1、K2、K3)與溫度的關(guān)系分別如下表所示:
| 化學(xué)反應(yīng) | 平衡常數(shù) | 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(xué)——選修2:化學(xué)與技術(shù)】(15分)
下列問(wèn)題涉及煤在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用:
(1)煤的轉(zhuǎn)化技術(shù)包括煤的氣化技術(shù)和液化技術(shù)。
煤的液化技術(shù)又分為 和
(2)在煤燃燒前需對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理。煤的某種脫硫技術(shù)的原理如下圖所示:![]()
這種脫硫技術(shù)稱為微生物脫硫技術(shù)。該技術(shù)的第一步反應(yīng)的離子方程式為 ;第二步反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)工業(yè)煤干餾得到的產(chǎn)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(shù)中最成熟的一種方法。其工藝流程是:煙氣經(jīng)鍋爐預(yù)熱器出來(lái),進(jìn)入電除塵器除掉大部分粉煤灰煙塵,再經(jīng)過(guò)一個(gè)專門的熱交換器,然后進(jìn)入吸收塔,煙氣中的SO2與含有石灰石的漿液進(jìn)行氣液接觸,通入空氣后生成石膏,經(jīng)脫硫的煙氣,應(yīng)用循環(huán)氣體加熱器進(jìn)行再加熱,進(jìn)入煙囪,排入大氣。
①寫(xiě)出濕法石灰石—石膏法脫硫所涉及的化學(xué)反應(yīng)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(guò)程中得到的石膏,如果含氯化合物(主要來(lái)源于燃料煤)超過(guò) 雜質(zhì)極限值,則石膏產(chǎn)品性能變壞。工業(yè)上消除可溶性氯化物的方法是___________________________________。
(5)某化學(xué)興趣小組為了測(cè)定煙氣脫硫所得石膏的組成(CaSO4·xH2O)即測(cè)定x值,做如下實(shí)驗(yàn):將石膏加熱使之脫水,加熱過(guò)程中固體的質(zhì)量與時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。數(shù)據(jù)表明當(dāng)固體的質(zhì)量為2.72g后不再改變。①石膏的化學(xué)式為_(kāi)______________。②圖像中AB段對(duì)應(yīng)化合物的化學(xué)式為_(kāi)________________。![]()
(12分)綠色化學(xué)是當(dāng)今社會(huì)人們提出的一個(gè)新概念,它可以公開(kāi)為環(huán)境友好化學(xué)。它的核心內(nèi)涵是在反應(yīng)過(guò)程中和化工生產(chǎn)中,盡量減少或徹底消除使用和產(chǎn)生有害物質(zhì)。這就是說(shuō),綠色化學(xué)的著眼點(diǎn)是使污染消滅在生產(chǎn)的源頭,從根本上消除污染。1995年,美用總統(tǒng)克林頓首次設(shè)立“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”,目的是鼓勵(lì)、促進(jìn)化學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)、改進(jìn)化學(xué)產(chǎn)品和化工生產(chǎn)過(guò)程,使其對(duì)環(huán)境更加友好,企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益得到更大的提高。為此,美國(guó)斯坦福大學(xué)Barry Trost教授提出了綠色化學(xué)下的原子經(jīng)濟(jì)的概念。最理想的原子經(jīng)濟(jì)是全部反應(yīng)物的原子嵌入期望的最終產(chǎn)物中,不產(chǎn)生任何廢棄物,這時(shí)的原子經(jīng)濟(jì)百分?jǐn)?shù)便是100%。原子經(jīng)濟(jì)百分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式為:
![]()
例如:Claisen分子重排反應(yīng):![]()
反應(yīng)過(guò)程中只是改變了分子內(nèi)部部分原子的連接方式,所有的反應(yīng)物的原子全部并入最終產(chǎn)物中,所以這是一個(gè)100%的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)。
根據(jù)上述材料回答下列有關(guān)問(wèn)題。
1.下面敘述錯(cuò)誤的是_________(填編號(hào),下同)。
①綠色化學(xué)和環(huán)境化學(xué)都是研究環(huán)境保護(hù)和治理的
②綠色化學(xué)不是被動(dòng)的治理環(huán)境,而是主動(dòng)地防止環(huán)境污染
③綠色化學(xué)保護(hù)了環(huán)境,而且也能給有關(guān)企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)利益
2.硝酸工業(yè)的尾氣中主要含NO、NO2氣體。下列關(guān)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(zhuǎn)化為化工產(chǎn)品NaNO2,請(qǐng)寫(xiě)出其化學(xué)反應(yīng)方程式
這一處理方法是否符合綠色化學(xué)概念__________(填“是”或“不是”)。其原子經(jīng)濟(jì)百分?jǐn)?shù)為 。
3.有人采用下面兩種方法制取Cu (NO3)2。
①方法一:2Cu+O2
2CuO 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(xué)概念的方法是________________。
4.有人將3中反應(yīng)②產(chǎn)生的NO收集到一個(gè)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(shí),發(fā)現(xiàn)氣體的壓力迅速下降。當(dāng)溫度恢復(fù)到常溫,壓強(qiáng)降至略小于1.01×107 Pa的2/3時(shí),就不再改變。已知此過(guò)程中有一種產(chǎn)物是N2O。請(qǐng)寫(xiě)出生成N2O的反應(yīng)方程式:
解釋最后的氣體壓強(qiáng)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 |
| 1 |
| V |
| 1 |
| V |
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