题目内容

以白云石(化学式表示为MgCO3·CaCO3)为原料制备Mg(OH)2的工艺流程如下图所示。

(1)研磨的作用是                   
(2)该工艺中可循环使用的物质是                       (写化学式)。
(3)白云石轻烧的主要产物是MgO·CaCO3,而传统工艺是将白云石加热分解为MgO和CaO后提取,白云石轻烧的优点是                                               。
(4)加热反应的离子方程式为                                                   。
(5)①加热反应时,在323k和353k溶液中c(NH4+)与反应时间的关系如下图所示,请在下图画出373k的曲线。

②由图可知,随着温度升高:                 
(1)增大固体的表面积,加快反应速率,增大原料利用率
(2)NH3、(NH4)2SO4
(3)减少能耗、减少CO2的排放等(即节能、低碳)
(4)MgO + 2NH4+ Mg2++ 2NH3↑ + H2O
(5)①    ②反应的时间缩短、平衡时c(NH4+)减小
(1)研磨的作用主要从对反应速率和原料的利用率角度分析,可以增大固体的表面积,加快反应速率,增大原料利用率;
(2)图中加热反应时放出氨气,而沉淀反应时加入氨水,因此可以将氨气循环利用,图中研磨时需要加入硫酸铵和水,而过滤时得到的溶液中含有硫酸铵,因此可以将硫酸铵循环利用;
(3)依题意,轻烧时只有碳酸镁分解,而碳酸钙不分解,由于二者的分解反应都是吸热反应,因此可以减少能耗、减少CO2的排放等(即节能、低碳);
(4)加热反应的反应物为轻烧产生的氧化镁、研磨时加入的硫酸铵溶液,生成物是氨气,由此推断加热时溶液中发生复分解反应,根据电解质拆分原则、电荷和原子守恒原理,则该反应为MgO+2NH4+Mg2++2NH3↑+H2O;
(5)读图可知,随着温度的升高,反应速率加快,平衡向正反应方向移动,则达到平衡的时间缩短,平衡时铵根离子浓度减小,由此可以确定373K时曲线的起点、平衡点或拐点,从而可以画出曲线。
练习册系列答案
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(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3,反应混合体系
中SO3的百分含量和温度的关系如右图所示(曲线上
点均为平衡状态)。由图可知:

①2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)的△H____0(填“>”或“<”),若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡             移动(填“向左”、“向右”或“不移动”);
②若温度为T1时,反应进行到状态D时,v(正)_______v(逆)(填“>”、“<”或“=”);
③硫酸厂的SO2尾气用过量的氨水吸收,对SO2可进行回收及重新利用,反应的化学方程式为                                                                  
④新型氨法烟气脱硫技术是采用氨水吸收烟气中的SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。其优点除了能回收利用SO2外,还能得到一种复合肥料,该复合肥料可能的化学式为:________(只要求写一种);
(2)汽车尾气(含有烃类、CO、NOx等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。其前半部反应方程式为:
2CO+2NO 2CO2+N2。它的优点是                                   
(3)有人设想用图所示装置,运用电化学原理将CO2、SO2
化为重要化工原料。

①若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,则正极电极反应式为
                               
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4。科研人员希望每分钟
从C处获得100 mL 10 mol/L H2SO4,则A处通入烟气(SO2
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(2014届浙江省嘉兴市高三教学测试(二)理综化学试卷)
汽车尾气中的NOx是大气污染物之一,科学家们在尝试用更科学的方法将NOx转化成无毒物质,从而减少汽车尾气污染。
(1)压缩天然气(CNG)汽车的优点之一是利用催化技术能够将NOx转变成无毒的CO2和N2
①CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H1<0
②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)    △H2<0
③CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) +2H2O(g) △H3         。(用△H1和△H2表示)
(2)在恒压下,将CH4(g)和NO2(g)置于密闭容器中发生化学反应③,在不同温度、不同投料比时,NO2的平衡转化率见下表:
投料比[n(NO2) / n(CH4)]
400 K
500 K
600 K
1
60%
43%
28%
2
45%
33%
20%
 
①写出该反应平衡常数的表达式K=         
②若温度不变,提高[n(NO2) / n(CH4)]投料比,则K将         。(填“增大”、“减小”或“不变”。)
③400 K时,将投料比为1的NO2和CH4的混合气体共0.04 mol,充入一装有催化剂的容器中,充分反应后,平衡时NO2的体积分数        
(3)连续自动监测氮氧化物(NOx)的仪器动态库仑仪的工作原理示意图如图1

图1                                    图2
①NiO电极上NO发生的电极反应式:                                
②收集某汽车尾气经测量NOx的含量为1.12%(体积分数),若用甲烷将其完全转化为无害气体,处理1×104L(标准状况下)该尾气需要甲烷30g,则尾气中V(NO)︰V(NO2)=   
(4)在容积相同的两个密闭容器内 (装有等量的某种催化剂) 先各通入等量的CH4,然后再分别充入等量的NO和NO2。在不同温度下,同时分别发生②③两个反应:并在t秒时测定其中NOx转化率,绘得图象如图2所示:
①从图中可以得出的结论是
结论一:相同温度下NO转化效率比NO2的低
结论二:在250℃-450℃时,NOx转化率随温度升高而增大,450℃-600℃时NOx转化率随温度升高而减小
结论二的原因是                                                    
②在上述NO2和CH4反应中,提高NO2转化率的措施有_________。(填编号)
A.改用高效催化剂     B.降低温度     C.分离出H2O(g)       D.增大压强
E.增加原催化剂的表面积   F.减小投料比[n(NO2) / n(CH4)]

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