9.8×109g x y
則,解得x=8.0×103t y=9.83×109kJ。
1.(07年寧夏理綜·31A)化學(xué)選考題(15分)A.[化學(xué)-選修化學(xué)與技術(shù)]
工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時(shí),利用催化氧化反應(yīng)將SO2 轉(zhuǎn)化為SO3是一個(gè)關(guān)鍵步驟。壓強(qiáng)及溫度對SO2轉(zhuǎn)化率的影響如下表(原料氣各成分的體積分?jǐn)?shù)為:SO2 7% O2 11% N2 82%);
|
0.1 |
0.5 |
1 |
10 |
400 |
99.2 |
99.6 |
99.7 |
99.9 |
500 |
93.5 |
96.9 |
97.8 |
99.3 |
600 |
73.7 |
85.8 |
89.5 |
96.4 |
(1) 已各SO2的氧化是放熱反應(yīng),如何利用表中數(shù)據(jù)推斷此結(jié)論?
;
(2)在大400~500℃時(shí),SO2的催化氧化采用常壓而不是高壓,主要原因是:
;
(3)選擇適宜的催化劑,是否可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率? (填“是”或“否”),是否可以增大該反應(yīng)所放出的熱量? (填“是”或“否”);
(4)為提高SO3吸收率,實(shí)際生產(chǎn)中用 吸收SO3;
(5)已知:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g);△H=-196.9kJ·mol-1,計(jì)算每生產(chǎn)1萬噸98%硫酸所需要的SO3質(zhì)量和由SO2生產(chǎn)這些SO3所放出的熱量。
答案:(1)壓強(qiáng)一定時(shí),溫度升高時(shí),SO2轉(zhuǎn)化率下降,說明升溫有利逆反應(yīng)的進(jìn)行,所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)增大壓強(qiáng)對提高SO2轉(zhuǎn)化率無顯著影響,反而會增加成本。(3)否 否 (4)濃硫酸 (5)8.0×103t 9.83×109kJ
解析:(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可以看出,在相同壓強(qiáng)下(如在0.1MPa下)升高溫度(如由400℃升高到500℃)時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率降低(由99.2%降低為93.5%),即升高溫度時(shí)此化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),而升高溫度化學(xué)平衡應(yīng)該向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),所以此反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
(2)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可以得知:在0.1MPa(即常壓1atm下)SO2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高,如在400℃時(shí)已達(dá)99.2%,若增大壓強(qiáng)到10MPa(即100atm),壓強(qiáng)增大了100倍但是SO2的轉(zhuǎn)化率值增大為99.9%,只增大了0.7%變化不大。而壓強(qiáng)增大100倍,需要對設(shè)備的材料、動(dòng)力、能源等都作相應(yīng)的提高,既要增大成本投入。
(3)使用催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率,改變反應(yīng)到達(dá)平衡的時(shí)間,不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),即對SO2的轉(zhuǎn)化率不產(chǎn)生影響;而在一定條件下,化學(xué)反應(yīng)放出的熱量與參加反應(yīng)的反應(yīng)物的量成正比,因SO2的轉(zhuǎn)化率不變,所以反應(yīng)放出的熱量也不會增大。
(4)在生產(chǎn)實(shí)際中是采用98.3%的濃硫酸作吸收劑來吸收SO3的。因?yàn)槿粲盟M(jìn)行吸收會形成酸霧,將影響SO3的吸收速率和效率。
(5)1萬噸98%的硫酸含H2SO4的質(zhì)量:9.8×109g! 設(shè)需要SO3的質(zhì)量為x,該反應(yīng)產(chǎn)生的熱量為y。
H2SO4 - SO3 - 放出的熱量
98g 80g 196.9kJ
1.(07年山東理綜·31)(8分)[化學(xué)-化學(xué)與技術(shù)]
工業(yè)上對海水資源合開發(fā)利用的部分工藝流程如右圖所示。
(1)電解飽和食鹽水常用離子膜電解槽和隔膜電解槽,離子膜和隔膜均允許通過的分子或離子是 。電解槽中的陽極材料為 。
(2)本工藝流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2,能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4順序制備? 原因是 。
(3)溴單質(zhì)在四氧化碳中的溶解度比在水中大得多,四氧化碳與水不互溶,故可用于萃取溴,但在上述工藝中卻不用四氧化碳,原因是 。
答案:(1)陽離子(或Na+) 鈦(或石墨)
(2)否。如果先沉淀Mg(OH)2,則沉淀中會夾雜有CaSO4沉淀,產(chǎn)品不純。
(3)四氯化碳萃取法工藝復(fù)雜、設(shè)備投資大;經(jīng)濟(jì)效益低、環(huán)境污染嚴(yán)重。
解析:(1)工業(yè)上用離子交換膜法電解食鹽水時(shí)采用的陽離子交換膜只允許Na+通過,隔膜電解槽中的隔膜只允許水和離子通過,則二者均允許通過的離子或分子共同的是陽離子(或Na+),電解槽中用來做陽極的是鈦或石墨。
(2)硫酸鈣是微溶性的物質(zhì),如果先反應(yīng)生成氫氧化鎂,加入石灰水生成氫氧化鎂沉淀的同時(shí),過量的Ca(OH)2會生成硫酸鈣沉淀,造成產(chǎn)品中有雜質(zhì),使產(chǎn)品不純。
(3)用四氯化碳萃取溴時(shí)需要的工藝復(fù)雜,設(shè)備投資大,并且四氯化碳會造成環(huán)境污染。
20.(2007海南·29)純堿是一種重要的化工原料。目前制堿工業(yè)主要有“氨堿法”和“聯(lián)合制堿法”兩種工藝。請按要求回答問題:
(1)“氨堿法”產(chǎn)生大量CaCl2廢棄物,請寫出該工藝中產(chǎn)生CaCl2的化學(xué)方程式: ;
(2)寫出“聯(lián)合制堿法”有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式: ;
;
(3)CO2是制堿工業(yè)的重要原料,“聯(lián)合制堿法”與“氨堿法”中CO2的來源有何不同? ;
(4)綠色化學(xué)的重要原則之一是提高反應(yīng)的原子利用率。根據(jù)“聯(lián)合制堿法”總反應(yīng),列出計(jì)算原子利用率的表達(dá)式:
原子利用率(%)= 。
答案:(1)2NH4Cl +Ca(OH)2 CaCl2 +2NH3↑+2H2O
(2)NH3 +H2O +CO2 +NaCl(飽和)=NaHCO3↓+ NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3 +CO2↑+H2O
(3)前者的CO2 來自合成氨廠,后者的CO2 來自煅燒石灰石。
(4)×100%=100%
考點(diǎn):本題考查了氨堿法和聯(lián)合制堿法的原理。
解析:明確氨堿法和聯(lián)合制堿法的化學(xué)反應(yīng)原理。“聯(lián)合制堿法”原子利用率的表達(dá)式為:原子利用率(%)=。
19.(09年海南化學(xué)·20.3)下列有關(guān)硬水及其軟化的說法中錯(cuò)誤的是:
A.離子交換法可以軟化硬水
B.硬水中含有較多Ca2+、Mg2+
C.生產(chǎn)、生活使用的天然水必須經(jīng)軟化
D.加熱可使暫時(shí)硬水中的Ca2+生成CaCO3沉淀
答案:C
解析:A、B、D是一些常識,C中生活使用的硬水不是“必須”經(jīng)軟化使用。
18.(09年海南化學(xué)·20.2)下列使用化肥、農(nóng)藥的描述中正確的是:
A.高溫多雨時(shí)比較適合施用鉀肥
B.長期施用硫銨會造成土壤板結(jié)
C.石硫合劑必須與硫酸混合后才能施用
D.過磷酸鈣必須經(jīng)硫酸處理后才能施用
答案:B
解析:A中鉀肥易溶于水,多雨時(shí)易造成化肥的流失;B中硫銨溶于水呈酸性,易破壞土壤的膠體結(jié)構(gòu)使土壤板結(jié);C中石硫合劑主要成分是多硫化鈣,具有滲透和侵蝕病菌細(xì)胞及害蟲體壁的能力,能在植物體表面形成一層藥膜起保護(hù)作用,如果和硫酸混合后施用,會生成硫酸鈣使石硫合劑失去作用。D中有效成份為Ca(H2PO4)2,屬水溶性速效磷肥,應(yīng)直接使用。
17.(09年海南化學(xué)·20.1)下列有關(guān)肥皂的敘述中錯(cuò)誤的是:
A.肥皂與純堿的去污原理相同
B.肥皂可以加速油污在水中的分散
C.肥皂是油脂在堿性條件下水解生成的
D.肥皂主要成分的分子中含有親油基團(tuán)和親水基團(tuán)
答案:A
解析:A中純堿的去污原理是堿性條件使油污水解,去污原理與肥皂不同;其他均為正確的敘述。
16.(09年山東理綜·9)下列敘述錯(cuò)誤的是
A.合金材料中可能含有非金屬元素
B.人造纖維,合成纖維和光導(dǎo)纖維都是有機(jī)高分子化合物
C.加熱能殺死流感病毒是因?yàn)椴《镜牡鞍踪|(zhì)受熱變性
D.在汽車排氣管上加裝“催化轉(zhuǎn)化器”是為了減少有害氣體的排放
答案:B
解析:本題考查了考生的化學(xué)學(xué)科的基本素養(yǎng),體現(xiàn)了化學(xué)與生活的密切相關(guān)。
鋼是一種用量最大的合金,鋼中含有碳元素、硅元素、硫元素等非金屬元素;光導(dǎo)纖維的成分是SiO2;蛋白質(zhì)受熱而變性;在汽車排氣管上加裝“催化轉(zhuǎn)化器”是為了把生成的CO、氮的氧化物轉(zhuǎn)化為無害氣體CO2、N2。
15.(09年廣東理基·27)工業(yè)廢水中常含有不同類型的污染物,可采用不同的方法處理。以下處理措施和方法
選項(xiàng) |
污染物 |
處理措施 |
方法類別 |
A |
廢酸 |
加生石灰中和 |
物理法 |
B |
Cu2+等重金屬離子 |
加硫酸鹽沉降 |
化學(xué)法 |
C |
含苯廢水 |
用活性炭吸附 |
物理法 |
D |
含純堿的廢水 |
加石灰水反應(yīng) |
化學(xué)法 |
答案:D
解析:A選項(xiàng)廢酸中加生石灰中和是化學(xué)處理法,錯(cuò)誤。B選項(xiàng)中加硫酸鹽不能使Cu2+形成沉淀,錯(cuò)誤。C選項(xiàng)中用活性炭不能吸附苯,錯(cuò)誤。D選項(xiàng)中加石灰水后純堿會形成CaCO3沉淀而除去,屬于化學(xué)處理法,正確。
14.(09年廣東化學(xué)·8)廣州將于2010年承辦第16界亞運(yùn)會。下列措施有利于節(jié)能減排、改善環(huán)境質(zhì)量的有
①在大亞灣核電站已安全運(yùn)行多年的基礎(chǔ)上,廣東將繼續(xù)發(fā)展核電,以減少火力發(fā)電帶來的二氧化硫和二氧化碳排放問題
②積極推行“限塑令”,加快研發(fā)利用二氧化碳合成的聚碳酸酯類可降解塑料
③加速建設(shè)地鐵輕軌等軌道交通,促進(jìn)珠三角城市一體化發(fā)展,減少汽車尾氣排放
④發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì),推廣可利用太陽能、風(fēng)能的城市照明系統(tǒng)
⑤使用生物酶降解生活廢水中的有機(jī)物,使用填埋法處理未經(jīng)分類的生活垃圾
A.①②③④ B.①②⑤ C.①②④⑤ D.③④⑤
答案:A
解析:同樣是組合型選擇題,同樣要關(guān)注選項(xiàng)判斷。核電可減少污染物如SO2等排放,可改善環(huán)境質(zhì)量,①正確,則排出D選項(xiàng);地鐵可減少汽車的數(shù)量,從而減少尾氣排放,有利于改善環(huán)境,③正確,則排出B、C選項(xiàng)。
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