题目内容

常压下把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池(如右图)中，氢气和氮气在电极上合成了氨气。用来合成的电解质在电解池中起传导H＋的作用，它是一种固体复合氧化物(缩写为SCY)，电解池的两个电极则是吸附在SCY内外表面上的金属钯多晶薄膜。下列说法中不正确的是
A．阳极的反应式为 H2－2e－＝2H＋B．阴极的反应式为 N2+6e－+6H＋=2NH3
C．电解的总反应式 N2+3H22NH3　D．电解的总反应式为 3H＋+ N3－ NH3
D
略
练习册系列答案
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石英玻璃是将纯石英在1600℃高温下熔化，冷却后形成的玻璃体。下列叙述中正确的是
A．石英玻璃的结构类似于液体
B．石英玻璃和石英都属于原子晶体
C．石英玻璃和石英耐高温且能抵抗一切酸的腐蚀
D．石英玻璃能经受高温剧变且能抗碱的腐蚀
请回答氯碱的如下问题：
（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品。理论上k＝_______（要求计算表达式和结果）。
（2）原料粗盐中常含有泥沙和Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO2－4等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl（盐酸）③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是             （填序号）。
（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子腊都只允许阳离子通过。

①图中X、Y分别是_____、_______（填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a％与b％的大小_________;
②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应
正极：_____________; 负极：_______________;
这样设计的主要节（电）能之处在于（写出2处）____________、____________。
（12分）本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答。若两题都做，则按A题评分。
A．用于合成氨的工业煤气中含有H2S、C2H5SH（乙酸醇）、COS（羰基硫）、CS2等含硫化合物，工业上无机硫常用氧化锌法处理，有机硫可用钴钼催化加氢处理。
H2S+ZnO=ZnS+H2O；C2H5SH+ZnO=ZnS+C2H4+H2O
C2H5SH+H2=C2H6+H2S；COS+H2=CO+H2S;CS2+4H2=CH4+2H2S
（1）钴原子在基态时核外电子排布式为         。
（2）下列有关分子结构的说法正确的是           。
A．C2H4分子中有5个键处1个键
B．COS分子（结构如右图）中键能C=O>C=S
C．H2S分子呈V形结构
D．CH4、C2H6分子中碳原子均采用sp3杂化
（3）下列有关说法不正确的是     。
A．H2O、CO、COS均是极性分子
B．相同压强下沸点：Cs2>COS>CO2
C．相同压强下沸点：C2H5SH>C2H5OH
D．相同压强下沸点：CO>N2
（4）-ZnS的晶胞结构如右图，晶胞中S2-数目为：        个。

（5）具有相似晶胞结构的ZnS和ZnO，ZnS熔点为1830℃，ZnO熔点为1975℃，后者较前者高是由于            。
（6）钼的一种配合物化学式为：Na3[Mo(CN)8]·8H2O，中心原子的配位数为   。
B．烃醛结合反应有机合成中颇为重要，绿色催化剂的固体铌酸酸倍受研究者关注。铌酸具有较高的催化活性及稳定性。反应原理如下：

实验方法是在25mL烧瓶中加入铌酸、10mL甲醇和 0.5mL苯甲醛，在回流状态下反应2h，反应的产率和转化率均非常高。
（1）采用回流反应2h的目的是             。
（2）在反应中甲醇需过量，其原因是              。
 （3）不同铌酸用量对产率和转化率影响，如下表：
铌酸用量/mol
0.01
0.02
0.03
0.05
0.1
0.15
0.2
0.6
产率%
87.3
88.2
90.3
94.2
92.9
93.1
91.8
92.3
转化率%
89.7
92.1
93.9
98.9
94.9
95.7
93.9
94.3
      在上述苯甲醛与甲醇缩合反应实验中催化剂铌酸的最佳用量为        。
（4）催化剂的回收利用性能是考察催化剂的一项极为重要的指标。铌酸催化剂循环使用次数对产率的影响如右下图，这说明铌酸催化剂的优点之一是         。
（5）用铌酸作催化剂时，不同的醛与甲醇的缩合反应的转化率和产率如下表：
序号
醛
醇
转化率%
产率%
1
邻羟基苯甲醛
甲醇
94.3
89.6
2
邻羟基苯甲醛
甲醇
93.6
88.7
3
邻氯苯甲醛
甲醇
93.1
87.3
4
间硝基苯甲醛
甲醇
54.2
34.1
5
邻硝基苯甲醛
甲醇
89.9
79.5
6
对硝基苯甲醛
甲醇
65.7
41.9

从表中得出的不同的醛与甲醇缩合反应影响转化率和产率的规律是   。
氯碱工业是以电解食盐水为基础的基本化学工业，电解食盐水可以得到两种气体A和B。已知A为气体中摩尔质量最小的气体，B为黄绿色，A可以在B中安静的燃烧，产生苍白色的火焰；地壳中金属元素含量排行第二的C，其单质也可以在B燃烧，产生棕黄色的烟；B气体更普遍更重要的用途是与冷的消石灰反应后产物可以用于漂白消毒。根据以上信息完成下列化学方程式：
（1）A与B的反应                                
（2）C在B的反应                                
（3）B与消石灰的反应                                               
（4）在输送B气体的管道有时可能会发生漏气，管道工人可以用浓氨水来检查是否漏气，已知能发生如下反应：B + NH3→ N2  +  HCl如果管道某处漏气，用该方法检查时会出现的现象是                                          
写出B气体参与的总的化学方程式                                                 
接触法制硫酸通常在400～500℃、常压和催化剂的作用下，用SO2与过量的O2反应生成SO3。2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H＜0，在上述条件下，SO2的转化率约为90%。但是部分发达国家采用高压条件获得SO3 ，采取加压措施的目的
A．发达国家电能过量，以此消耗大量能源
B．高压将使平衡向正反应方向移动，有利于进一步提高SO2的转化率
C．加压可使SO2全部转化为SO3 ，消除SO2对空气的污染
D．高压有利于加快反应速率，提高生产效率
下列有关化工生产的说法正确的是
A．将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
B．电解饱和食盐水溶液制取金属钠
C．SO2氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率
D．用98.3%的浓H2SO4吸收SO3，目的是防止形成酸雾，使SO3吸收完全
下列有关硫酸工业制法的说法中错误的是
A．预热从接触室出来的混合气体，有利于被浓硫酸吸收
B．黄铁矿在加入沸腾炉前需粉碎，其目的是提高原料的利用率
C．SO2跟O2是在催化剂(如V2O5等)表面上接触时发生反应的
D．用98．3％的硫酸吸收SO3，而不用H2O或稀硫酸吸收SO3
合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。哈伯法合成氨需要在20－50MPa的高压和500℃的高温下，并用铁作为催化剂，氨的转化率为10％－15%；最近美国俄勒冈大学的化学家使用了一种名为trans－Fe(DMeOPrPE)2的催化剂，在常温下合成出氨。下列有关说法中错误的是
A．新的催化剂降低了反应所需要的能量
B．新法合成和哈伯法相比不需要在高温条件下，可节约大量能源
C．新法合成能在常温下进行是因为催化剂降低了反应的活化能
D．哈伯法合成氨是吸热反应，新法合成氨是放热反应

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