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题目
题型:不详难度:来源:
右图为工业制备硝酸的设备示意图,其生产过程中发生的反应主要有:

①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g) +6H2O(l)  △H<0
②2NO(g)+O2 (g)2NO2(g)  △H<0
③3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(l) +NO(g)  △H<0
⑴能使吸收塔内反应速率增大,且能提高HNO3产率的措施是   ▲  
A.适当升高温度
B.适当增大吸收塔内的压强
C.增大空气中O2的浓度
D.吸收塔内填充瓷环,增大气液接触面
⑵在2L密闭容器内充入0.50 mol NO和0.25 mol O2,维持反应温度为800℃,当反应达到平衡时,NO的转化率为50%。则800℃时反应2NO+O2=2NO2的平衡常数K=   ▲  
⑶某工厂每套设备每小时可生产20 t 63%的硝酸(密度为1.4 g/cm3)。假设工业生产硝酸过程中,通过循环操作可以使NH3、O2得以完全利用。
回答下列问题:
①该工厂设备所生产硝酸的物质的量浓度是   ▲  
②每小时从吸收塔淋下的水的质量应是多少吨?(写出计算过程)
答案
⑴BC  ⑵16(每空2分,共4分)
⑶①14 mol/L                                                         (3分)
②每小时生成的硝酸的质量m(HNO3)=" 20" t×63%="12.6" t
根据总化学方程式:NH3+2O2=HNO3+H2O
每小时生成水m(H2O)1=" 12.6" t×18/63="3.6" t
生成的硝酸中所含水的质量m(H2O)=" 20" t-12.6 t="7.4" t
每小时从吸收塔淋下的水的质量m(H2O)2=" 7.4" t -3.6 t="3.8" t              (3分)
解析

核心考点
试题【右图为工业制备硝酸的设备示意图,其生产过程中发生的反应主要有:①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g) +6H2O(l)  △H<0②2NO(g)+O2 (g】;主要考察你对绿色化学等知识点的理解。[详细]
举一反三
(14分)近年来,随着我国经济的快速发展,对电力的需求越来越高,这也促进了我国电力工业高速发展,但我国电力结构中,火电比重非常大,占发电装机总容量的75%以上,且火电比重还在逐年上升。火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。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);ΔH1=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH2=-1160kJ·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转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);ΔH3
①取五份等体积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的关系曲线如右图所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的ΔH3   0(填“>”、“<”或“=”)。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是    (填字母代号)。
A.第10min后,向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2,则再次达到平衡时c(CH3OH)=1.5mol·L-1
B.0~10min内,氢气的平均反应速率为0.075mol/(L·min)
C.达到平衡时,氢气的转化率为0.75
D.升高温度将使n(CH3OH)/n(CO2)减小
③甲醇碱性燃料电池工作时负极的电极反应式可表示为                  
(3)脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1∶1,则该反应的化学方程式为:                                       
(4)硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH<7,其中原因可用一个离子方程式表示为:                                 ;在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液,使溶液的pH=7,则溶液中:c(Na)+c(H)  c(NO)+c(OH)(填写“>”“=”或“<”)。
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(8分)化合物G是冶炼某常见金属的原料,工业上提取G的流程如下图所示(已知晶体E的焰色反应呈黄色):

(1)溶液A为_____________溶液(用化学式表示,下同),赤泥浆C的主要成分有_____________ ,
(2)操作Ⅰ为_____________;操作Ⅱ为_____________ ,
(3)写出由B生产F的离子方程式为_________________________________
(4)苛化试剂与E溶液反应生成溶液A,则苛化试剂是_____________ ,该工艺的优点是_____________(答一条,合理即可)。
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(12分)高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产,原理为:
3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH=2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O
Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH
主要的生产流程如下:

(1)写出反应①的离子方程式_____________________________。
(2)流程图中“转化”是在某低温下进行的,说明此温度下Ksp(K2FeO4) _________ Ksp(Na2FeO4)(填“>”或“<”或“=”)。
(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。
图1为不同的温度下,Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响;
图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。

①工业生产中最佳温度为_______℃,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为_______。
②若NaClO加入过量,氧化过程中会生成Fe(OH)3,写出该反应的离子方程式:
____________________________________________________。
若Fe(NO3)3加入过量,在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,此反应的离子方程式:____________________________________。
(4)K2FeO4 在水溶液中易水解:4FeO42—+10H2O4Fe(OH)3+8OH—+3O2↑。在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘***方法,则洗涤剂最好选用_______溶液(填序号)。
A.H2OB.CH3COONa、异丙醇C.NH4Cl、异丙醇D.Fe(NO3)3、异丙醇

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(12分)磷肥生产过程中得到的副产物石膏(CaSO4·2H2O)可转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,其工艺流程示意图如下:

(1)本工艺中需用CaCO3作原料,它可制备上述流程用的_________、_________ 原料,除CaCO3、CaSO4·2H2O、NH3、H2O外,还需要_________等原料。
(2)吸收流程中通入CO2和NH3量的关系分别为_________(选填序号)
A.足量的CO2,适量的NH3     B.足量的NH3,少量的CO2
C.适量的CO2,足量的NH3     D.少量的NH3,足量的CO2
(3)在实验室进行过滤操作,所需的玻璃仪器为_________(从A~H中选择)。
A.试管      B.烧瓶         C.烧杯       D.分液漏斗
E.普通漏斗  F.蒸馏烧瓶      G.玻璃棒    H.酒精灯
(4)过滤I所得滤液是(NH4)2SO4溶液,检验滤液中是否含有CO32―的方法是_________ 。
(5)转化I过程中加入适量十二烷基苯磺酸钠,其作用可能是__________________。
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利用N2和H2可以实现NH3的工业合成,而氨又可以进一步制硝酸,在工业上一般可进行连续生产。请回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H= +180.5kJ/mol
           N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);△H= -92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ;△H= -483.6kJ/mol
氨气经催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气反应的热化学方程式为              
(2)在容积固定的密闭容器中发生上述氨气的催化氧化反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表:
时间/浓度
c(NH3)(mol/L)
C(O2)(mol/L)
C(NO)(mol/L)
起始
    0.8
    1.6
    0
第2min
    0.6
    a
    0.2
第4min
    0.3
    0.975
    0.5
第6min
    0.3
    0.975
    0.5
第8min
    0.54
    0.9
    0.56
①起始时物料比c (O2):c (NH3)>1.25,其原因是                                
②反应在第2min到第4min时O2的平均反应速率为                        
③反应在第2min改变了反应条件,改变的条件可能是                          
                          
④若反应在第6min后仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是           
                                                                   。
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