时间:2017-01-16 16:43:47
1、简答题 【化学与技术】
下图表示某些化工生产的流程（有的反应条件和产物已略去）
请回答下列问题：
（1）流程中所涉及的化学工业????????????????????（写出两个即可）。
（2）反应I需在500℃进行，主要原因是??????????；实际工业生产中，反应Ⅱ的条件是????。
（3）写出反应III的化学方程式?????????????????????????。
（4）工业上，析出K后，再向母液中继续通入E，并加入细小食盐颗料，其目的是?????。
（5）工业上常用Na2CO3溶液吸收制取HNO3产生的尾气中的NO2，生成NaNO3、NaNO2和一种气体，写出反应的化学方程式??????????????。
参考答案：（1）合成氨，氨氧化法制硝酸，联合制碱法（或侯氏制减法） 本题解析：依据流程分析液态空气蒸馏得到氧气和氮气，焦炭和水蒸气反应生成氢气和一氧化碳；推断反应Ⅰ是合成氨的反应，所以A为O2、B为N2、C为H2、E为NH3，反应Ⅱ是氨气的催化氧化反应生成G为NO，H为NO2、I为HNO3，L为NH4NO3，D为CO，F为CO2；E+F+饱和食盐水=NaHCO3↓+NH4Cl，Ⅲ反应是工业侯德榜制碱法；K为NaHCO3，M为Na2CO3；J为NH4Cl； 本题难度：一般 2、填空题 （13分）以钛铁矿(主要成分FeTiO3，钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛，生产的工艺流程图如下，其中钛铁矿与浓硫酸发生反应的化学方程式为： 参考答案：(1)非氧化还原反应 本题解析：（1）根据方程式可看出，反应前后元素的化合价均没有方式变化，所以是非氧化还原反应。 本题难度：简单 3、填空题 化工生产中涉及较多的化学原理、生产方法和工艺流程，请回答下列问题： 参考答案：（每空1分，8分）（1）沸腾炉、接触室、吸收塔?（2）d?（ 本题解析： 4、填空题 （12分）合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为：N2(g)＋3H2(g) 参考答案：（1）否(不能)。（2分） 本题解析：略 本题难度：简单 5、选择题 下列工业生产中，关系式不正确的是……（ ） 参考答案：C 本题解析：利用守恒法考虑，首先要清楚工业生产这几种物质的反应原理。C中:C+2H2O=CO2+2H2，N2+3H2=2NH3，故C---2H2---4/3NH3 本题难度：一般
（1）流程分析推断反应Ⅰ是工业合成氨；Ⅱ是工业上制硝酸的第一步氨气的催化氧化；Ⅲ是工业上候氏制碱法或联合制碱法；
（
FeTiO3＋2H2SO4===TiOSO4＋FeSO4＋2H2O
回答下列问题：
(1)钛铁矿和浓硫酸反应属于________(选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。
(2)上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe2＋被氧化，物质A是________，上述制备TiO2的过程中，所得到的副产物和可回收利用的物质分别是
_________________________，?????????????????????
(3)反应TiCl4＋2Mg
2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是__________________
________________________________________________________________________。
(4)由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有：
TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g) ΔH1＝－72 kJ·mol－1
TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g) ΔH2＝38.8 kJ·mol－1
C(s)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH3＝282.8 kJ·mol－1
反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)的ΔH＝________。
(2)Fe 绿矾、硫酸
(
（2）为反止Fe2＋被氧化，且又不能引入杂质，A只能是铁。根据转化关系图可得硫酸和绿矾，硫酸可以回收利用，绿矾属于副产物。
（3）镁属于活泼金属，在加热时易被空气氧化。
（4）考查盖斯定律的应用。前2个反应相减得到2C(s)＋O2(g)==="2CO" (g)??? ΔH＝－110.8 kJ·mol－1。根据C(s)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH3＝＋282.8 kJ·
（1）工业上用硫铁矿生产硫酸的主要设备有__________、__________、__________。
（2）工业上制备硫酸，常采用__________（填编号）为吸收剂，以高效吸收三氧化硫。
a.自来水??????????? b.蒸馏水??????????? c.稀硫酸??????? d.98.3%硫酸
（3）侯氏制碱法中，用二氧化碳和氨气与饱和食盐水反应制碳酸氢钠，应先向饱和食盐水中通入_____。
（4）石油裂化分为热裂化、催化裂化和_______，其目的为__________________。
（5）为降低电解液熔点，工业上生产铝时需要加入的熔剂为____________________。
试题分析：（1）工业上制硫酸的主要反应如下，在沸腾炉中反应：4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2；在接触室内反应：2SO2+O2
本题难度：一般
3NH3(g) △H＝－92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用碳在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂－铁触媒，温度－400～500℃，压强－30～50MPa。回答下列问题：
（1）将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气：
C(s) + H2O(g) 
?H2(g) + CO(g)??△H =" +131.3" kJ ，△S =" +133.7" J/K
该反应在低温下能否自发????????????????????（填：能或否）。
（2）合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是????????????????????????????????。从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是????????????????????????????????????????。
（3）已知在400℃时，N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g) 的K=0.5。
①在400℃时， 2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K=????????????（填数值）。
②400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应V(N2)正????????????V(N2)逆（填：＞、＜、＝、不能确定）。
③500℃、50MPa时，在容积为2L的容器中加入1?mol?N2、3mol?H2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K＝??????????????????。
④在三个相同容器中各充入1 molN2和3molH2，在某一不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是???????????（填序号）。
A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且P2＞P1
B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且P1＞P2
C．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2
D．图Ⅱ可能是同温同压下，催化剂性能：1＞2
（2）增大压强，使合成氨的
A．合成漂白粉：2Cl2---Ca(ClO)2
B．合成H2SO4：FeS2---2H2SO4
C．合成氨：C---H2---2/3 NH3
D．合成HNO3：3NH3---3HNO3