时间:2019-06-28 20:06:07
1、填空题 （10分）工业上冶炼钛主要以钛铁矿、金红石（含TiO2大于96％）等为原料生产。
（1）由金红石为原料采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如下：
①沸腾氯化炉中反应的化学方程式为：?
②已知：Ti(s) +2Cl2(g) = TiCl4(l)?△H = －804.2kJ/mol；
2Na(s) +Cl2(g) =" 2NaCl(s)?" △H = －882.0kJ/mol
Na(s) =" Na(l)?" △H ="2.6" kJ/mol
请写出用液态钠与四氯化钛置换出钛的热化学方程式?
③海绵钛破碎后用0.5%～1.5%的盐酸洗涤，再用蒸馏水洗涤至中性，用盐酸洗涤的目的是?。
（2）科学家从电解冶炼铝的工艺得到启发，找出了冶炼钛的新工艺。试回答下列有关问题。
①TiO2直接电解法（剑桥法）生产钛是一种较先进的方法，电解质为熔融的氯化钙，原理如图所示,在阴极，被还原的Ca进一步还原TiO2获得钛，则在阴极所发生的反应为：?。
②SOM技术是一种绿色环保先进技术，阳极用金属陶瓷，并用固体氧离子隔膜将两极产物隔开，只允许氧离子通过，在电解过程中阳极通入某种还原性气体，可防止CO、CO2污染物产生，通入的气体若是H2，则阳极电解反应式为?。
参考答案：（共10分）
（1）①TiO2+2Cl2+2C=TiCl4 +2CO
②TiCl4(l) +4Na(l) =" Ti(s)" +4NaCl(s)?△H = －970.2kJ/mol?
③除去其中的过量的钠并溶解氯化钠及钛的氯化物
（2）①2Ca2++4e +TiO2 =" 2CaO" +Ti?②H2+O2--2e-=H2O
本题解析：略
本题难度：一般
2、选择题 工业上合成氨的原料之一为氢气，其来源之一是利用石油气的有关成分如丙烷(C3H8)制取。下列途径中，假设反应都能进行，从经济效益考虑最合理的反应是
[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
3、填空题 【化学-选修2化学与技术】（15分）
如图是现今常规生产发烟硫酸和硫酸的流程图：
（1）在④处二氧化硫被氧化成三氧化硫，④的设备名称是?．该处发生反应的方程式为??．为提高三氧化硫的产率，该处应采用?（填“等温过程”或“绝热过程”）为宜．
（2）在⑦处进行二次催化处理的原因是?．
（3）⑤处气体混合物主要是氮气和三氧化硫．此时气体经过⑥后不立即进入⑦是因为：??．
（4）20％的发烟硫酸（SO3的质量分数为20％）1吨需加水?吨（保留2位有效数字）才能配制成98％的成品硫酸．
（5）在②处发生1500℃的“不完全燃烧”，即先混入少量干燥空气，然后在③处于700℃下再继续燃烧．试简述这种燃烧方式对环境保护是有利的原因 ??．
参考答案：⑴ 接触室；2SO2＋O2
2SO3；等温过程
⑵该反应为可逆反应，二次催化使尚未反应的SO2尽量催化氧化成SO3，可以降低成本提高原料利用率和保护环境
⑶通过吸收塔⑥后，混合气体中SO3含量较多，不利于SO2的催化氧化反应进行。
⑷0．066
⑸在高温下，空气的氮气和氧气反应生成氮氧化物，有污染。低温下，氮氧化物被还原，生成N2，对环境保护有利
本题解析：（1）二氧化硫被氧化成三氧化硫是在接触室内进行的，该处发生反应的方程式为2SO2＋O22SO3；为提高三氧化硫的产率，该处应采用等温过程。（2）该反应为可逆反应，在⑦处进行二次催化使尚未反应的SO2尽量催化氧化成SO3，可以降低成本提高原料利用率和保护环境；（3）⑤处气体混合物主要是氮气和三氧化硫，通过吸收塔⑥后，混合气体中SO3含量较多，不利于SO2的催化氧化反应进行，故不立即进入⑦；（4）1吨20％的发烟硫酸中含SO3的质量为0.2t，加水后可生成H2SO40.245t，即硫酸的总质量为1.245t，换算为98%的浓硫酸质量为1.245t÷98%=1.066t，故加入的水的质量为0.066t；（5）因为在高温下，空气的氮气和氧气反应生成氮氧化物，有污染；低温下，氮氧化物被还原，生成N2，对环境保护有利。
本题难度：一般
4、填空题 已知工业制氢气的反应为CO(g) + H2O(g) 
?CO2(g) + H2(g)，反应过程中能量变化如右图所示。在500 ℃时的平衡常数 K = 9。若在2 L的密闭容器中CO和水蒸气的起始浓度都是0.1 mol/L，10 min时达到平衡状态。
（1）增加H2O(g)的浓度，CO的转化率将?（填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）平衡常数的表达式K ＝?。400 ℃时的平衡常数K?9（填“>”“<”或”“=”）。
（3）500 ℃时，10 min内v(H2O)＝?，在此过程中体系的能量将?（填“增加”或“减少”）?kJ。
（4）已知 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) ?ΔH＝－484 kJ/mol
结合上图写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式：?。
参考答案：（1）增大
（2）c(CO2)·c(H2)/ c(CO) ·c(H2O) ?＞
（3）0.0075 mol/(L·min)?
减少? 6.15?
（4）CO(g)+ 1/2 O2(g) = CO2(g)?ΔH ＝－283 kJ/mol
本题解析：略
本题难度：一般
5、填空题 (10分)化学原理常应用于工业生产，如氯碱工业和硫酸工业：
（1）氯碱工业用到的设备为离子交换膜电解槽，电解时阳极加入? ___________(填试剂名称)，阴极产物为_________________（填化学式）,电解的总反应方程式____________________________________________________.
（2）接触法制硫酸主要分成三步，第一步是煅烧黄铁矿，在___________中进行，第二步是催化氧化，发生反应的方程式___________________________________________,
第三步是吸收三氧化硫。取制备的少量硫酸用1mol/L氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠溶液的体积为400mL，放出热量为Q kJ,写出表示该反应中和热的热化学方程式___________________________________________________。
参考答案：（1）饱和食盐水（1分）? H2 NaOH （2分，缺一不可）
2NaCl? +? 2H2O ="=" 2NaOH + H2↑+Cl2↑(条件电解)（2分）
（2）沸腾炉（1分）? 2SO2+ O2
2SO3 (条件催化剂加热) 2分
NaOH(aq)＋
H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)；ΔH＝－2.5Q kJ·mol－1
本题解析：略
本题难度：简单