化學(xué)是人類進(jìn)步的關(guān)鍵，化學(xué)為人類的生產(chǎn)、生活提供了物質(zhì)保證。

Ⅰ．氮的化合物是重要的化工產(chǎn)品。其生產(chǎn)方法也在逐漸改進(jìn)中，各國科學(xué)家均在為提高其產(chǎn)量，降低能耗做各種有益的探究。

（1）25℃時(shí)合成氨反應(yīng)熱化學(xué)方程式為：N2(g)+3H2(g)==2NH3(g)，ΔH=-92.4kJ/mol 。 在該溫度時(shí)，取1molN2和3molH2放在密閉容器中，在催化劑存在下進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)放出的熱量總是小于92.4kJ。其原因是_________________________________。

近年有人將電磁場(chǎng)直接加在氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)的容器內(nèi)，在較低的溫度和壓強(qiáng)條件下合成氨，獲得了較好的產(chǎn)率。從化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)角度分析，電磁場(chǎng)對(duì)合成氨反應(yīng)的作用是            ；與傳統(tǒng)的合成氨的方法比較，該方法的優(yōu)點(diǎn)是                   。

Ⅱ．(3)鹵水中蘊(yùn)含著豐富的鎂資源，經(jīng)轉(zhuǎn)化后可獲得MgCl2粗產(chǎn)品。從鹵水中提取鎂的步驟為：

 a．將海邊大量存在的貝殼煅燒成石灰，并將石灰制成石灰乳；

 b．將石灰乳加入到海水沉淀池中經(jīng)過濾得到Mg(OH)2沉淀；

 c.在Mg(OH)2沉淀中加入鹽酸得到MgCl2溶液，再經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到MgCl2·6H2O；

 d．將MgCl2·6H2O在一定條件下加熱得到無水MgCl2；

e．電解熔融的氯化鎂可得到Mg。

①步驟d中的“一定條件”指的是                        。  

②有同學(xué)認(rèn)為：步驟b后可加熱Mg(OH)2得到MgO，再電解熔融的MgO制金屬鎂，這樣可簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟，你同意該同學(xué)的想法嗎?為什么?                                               

(4) 鈾是核反應(yīng)最重要的燃料，已經(jīng)研制成功一種螫合型離子交換樹脂，它專門吸附海水中                              的U4+，而不吸附其他元素。其反應(yīng)原理為                     (樹脂用HR代替)，發(fā)生離子交換后的離子交換膜用酸處理還可再生并得到含鈾的溶液，其反應(yīng)原理為：          。


【知識(shí)點(diǎn)】合成氨、海水資源的綜合利用

【答案解析】（1）該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)不完全 （1分）      （2）在電磁場(chǎng)的作用下氮氮三建更容易斷裂，降低了合成反應(yīng)所需的能量，反應(yīng)更容易進(jìn)行。（2分） 節(jié)能減排，降低了設(shè)備要求。（2分）      （3）在HCl氣流中（2分） ‚不同意，因?yàn)镸gO熔點(diǎn)很高，熔融時(shí)因耗費(fèi)大量的能量而增加生產(chǎn)成本（2分）；     （4）4HR+U4+=UR4+4H+（3分）

UR4+4H+=4HR+U4+（3分）

 解析：（1）合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng)，1molN2和3molH2反應(yīng)不完全，所以，測(cè)得反應(yīng)放出的

熱量總是小于92.4kJ；（2）在電磁場(chǎng)的作用下氮氮三建更容易斷裂，降低了合成反應(yīng)所需的

能量，反應(yīng)更容易進(jìn)行。與傳統(tǒng)的合成氨的方法比較，該方法的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能減排，降低了設(shè)

備要求。（3）①M(fèi)gCl2•6H2O在一定條件下加熱得到無水MgCl2，若直接加熱MgCl2•6H2O，會(huì)

促進(jìn)Mg2+水解，得不到無水MgCl2，因Mg2+水解呈酸性，加鹽酸或在氯化氫氣流中可抑制Mg2+

水解，故一定條件為在HCl氣流中，目的是抑制Mg2+水解；‚氧化鎂熔點(diǎn)很高，熔融時(shí)會(huì)消

耗大量的電能而增加生產(chǎn)成本，故不同意該同學(xué)的想法；（4）螫合型離子交換樹脂，它專門

吸附海水中的U4+，即4HR+U4+=UR4+4H+，發(fā)生離子交換后的離子交換膜用酸處理還可再生并

得到含鈾的溶液，即UR4+4H+=4HR+U4；

【思路點(diǎn)撥】本題考察了從海水中獲取化學(xué)資源的問題．注意電化學(xué)、化學(xué)工藝和生產(chǎn)實(shí)際的結(jié)合，難度不大。


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：


人體結(jié)石有多種，其中一種含有較多的草酸鈣（CaC2O4），CaC2O4中碳元素的化合價(jià)是（    ）

A.+1      B.+2     C.+3      D.+4

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近年來，因建設(shè)“PX”項(xiàng)目而引發(fā)的爭(zhēng)議時(shí)有發(fā)生，PX是一種重要的化工原料，從化纖織物到食品包裝，從醫(yī)療設(shè)備到家用電器，都要用到它的合成產(chǎn)物．PX的化學(xué)名稱為對(duì)二甲苯，它是一種低毒化合物，毒性略高于酒精．
請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：
（1）對(duì)二甲苯的分子結(jié)構(gòu)模型如圖所示，其中“”代表碳原子．“”代表氫原子．試根據(jù)分子模型寫出對(duì)二甲苯的化學(xué)式                。

（2）對(duì)二甲苯中各元素的質(zhì)量比                          ．
（3）PX項(xiàng)目之所以會(huì)引發(fā)各種爭(zhēng)議，源于人們對(duì)它認(rèn)識(shí)的局限性．結(jié)合題干信息，在下列各種觀點(diǎn)中，選出你認(rèn)同的一種觀點(diǎn)          （選填字母）．
A．PX是一種重要的化工原料，應(yīng)該大力發(fā)展PX項(xiàng)目

B．在環(huán)保評(píng)估可行且監(jiān)管到位的情況下，可以發(fā)展PX項(xiàng)目
C．化工項(xiàng)目一定會(huì)產(chǎn)生污染，應(yīng)該禁止PX項(xiàng)目．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：


研究化肥的合成、廢水的處理等有現(xiàn)實(shí)的重要意義。

Ⅰ．尿素是一種非常重要的高氮化肥，工業(yè)上合成尿素的反應(yīng)如下：

2NH3(l)＋CO2(g)H2O(l)＋H2NCONH2 (l)  △H＝－103.7 kJ·mol－1

試回答下列問題：

（1）下列措施中有利于提高尿素的產(chǎn)率的是___________。

A．采用高溫    B．采用高壓    C．尋找更高效的催化劑

（2）合成尿素的反應(yīng)在進(jìn)行時(shí)分為如下兩步：

第一步：2NH3(l)＋CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸銨) (l)   △H1

第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l)           △H2

某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)中各組分隨時(shí)間的變化如下圖Ⅰ所示：

① 已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定，則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第_____步反應(yīng)決定。

② 反應(yīng)進(jìn)行到10 min時(shí)測(cè)得CO2的物質(zhì)的量如圖Ⅰ所示，則用CO2表示的第一步反應(yīng)的速率v(CO2)＝____________________

③ 第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如上右圖Ⅱ所示，則△H2    0

（填“＞”“＜”或“＝”）

Ⅱ．以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸所得的酸性廢水中砷元素含量極高，為控制砷的排放，采用化學(xué)沉降法處理含砷廢水，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。

難溶物

Ksp

Ca3(AsO4)2

6.8×10－19

AlAsO4

1.6×10－16

FeAsO4

5.7×10－21

  污染物

H2SO4

As

濃度

28.42 g/L

1.6 g·L－1

排放標(biāo)準(zhǔn)

pH 6～9

0.5 mg·L－1

表1．幾種砷酸鹽的Ksp            表2．工廠污染物排放濃度及允許排放標(biāo)準(zhǔn)

    回答以下問題：

（3）若混合溶液中Al3＋、Fe3＋的濃度均為1.0×10－4mol·L－1，

c(AsO43－)最大是         mol·L－1。

（4）工廠排放出的酸性廢水中的三價(jià)砷（H3AsO3弱酸）不易沉降，可投入MnO2先將其氧化成五價(jià)砷（H3AsO4弱酸），寫出該反應(yīng)的離子方程式                                。

（5）在處理含砷廢水時(shí)采用分段式，先向廢水中投入適量生石灰調(diào)節(jié)pH到2，再投入適量生石灰將pH調(diào)節(jié)到8左右使五價(jià)砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。

① 將pH調(diào)節(jié)到2時(shí)廢水中有大量沉淀產(chǎn)生，沉淀主要成分的化學(xué)式為           ；

②在pH調(diào)節(jié)到8左右才開始出現(xiàn)大量Ca3(AsO4)2沉淀的原因?yàn)?nbsp;                        

                                                                              

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下列比較中，正確的是(     )

A．同溫度同物質(zhì)的量濃度時(shí)，HF比HCN易電離，則NaF溶液的pH比NaCN溶液大

B．物質(zhì)的量濃度相等的NH4Cl和 NaOH溶液等體積混合后：

c（NH）>c（Cl）>c（Na）>c（OH）>c（H）

C．物質(zhì)的量濃度相等的H2S和NaHS混合溶液中：

c（Na）+ c（H）=c（S）+ c（HS）+ c（OH）

D．同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中，NH4Al（SO4）2、NH4Cl、CH3COONH4、NH3·H2O；c（NH）由大到小的順序是：>>>

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在0.lmol/L的HA溶液中存在如下電離平衡： HAA－＋H＋，對(duì)于該溶液，下列敘述正確的是

A．滴加少量0.lmol/L HCl溶液，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，溶液中c(H＋)減少

B．加水，溶液中所有離子濃度均減小

C．加入少量NaA固體，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),溶液中c(OH-)增大

D．加入少量NaOH固體，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng), 溶液中c(H＋)增大

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下列各反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡后，加壓或降溫都能使化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)的是

A. 2NO2 N2O4 （正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）

B. C（s）+ CO2 2CO （正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)）

C. N2 + 3H2 2NH3 （正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）

D. H2S H2 + S（s）（正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)）

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下列說法正確的是                                     （   ）

①正常雨水的PH為7.0，酸雨的PH小于7.0。

②嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)動(dòng)車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)有利于防止大氣污染

③使用二氧化硫和某些含硫化合物進(jìn)行增白的食品會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生損害

④使用氯氣對(duì)自來水消毒過程中，生成的有機(jī)氯化物可能對(duì)人體有害

⑤食品廠產(chǎn)生的含豐富氮、磷營(yíng)養(yǎng)素的廢水可長(zhǎng)期排向水庫養(yǎng)魚

A、①②③   B、①④⑤  C、②③④  D、③④⑤

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下列說法正確的是 （     ）

A．熱化學(xué)方程式中，如果沒有注明溫度和壓強(qiáng)，則表示反應(yīng)熱是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)得的數(shù)據(jù)

B．升高溫度或加入催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱

C．根據(jù)能量守恒定律，反應(yīng)物的總能量一定等于生成物的總能量

D．物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化一定伴隨著能量變化

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