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某合成氨工厂测得进入合成塔中N2和H2混合气体的平均相对分子质量为12.4，从合成塔中出来的混合气体的平均相对分子质量为15.5。求该合成氨厂N2的转化率为（ ）
A．25%
B．33%
C．50%
D．66.6%
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A
略
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（20分）
（I）多项选择题（6分）
下列关于水处理的说法正确的是
。
A．FeSO
4
·7H
2
O是常用的混凝剂，它除去悬浮固体颗粒的过程只是物理过程
B．用纯碱和生石灰处理硬水，既可以除去暂时硬度，也可以除去永久硬度
C．永久硬度的水可以采用离子交换法进行软化，其主要就是利用了离子交换膜技术
D．污水处理中的三级处理是采用化学方法，对污水进行深度处理和净化
E．电
渗析法是一种常用的海水淡化的方法，使用到的离子交换膜只有阳离子交换膜
（II）（14分）
下列是工业合成氨的简要流程示意图：
请回答下列问题：
（1）H
2
通常用碳氢化合物与水反应，写出有关的反应方程式
，从冷凝器回流到压缩机中的X是
。
（2）比较工业上合成氨和SO
2
的催化氧化反应，其生产条件有哪些异同，并解释原因
。
（3）将N
2
、H
2
按体积比1∶3进入合成塔，从合成塔出来的混合气中，氨的体积分数为15%，则H
2
的体积分数为______________。
（4）NH
3
的用途之一是制造化肥，但在化肥的使用过程中要注意铵态氮肥不可以和草木灰混用，解释其原因
。
（5）NH
3
是一种重要的化工原料，除了制造化肥之外，再列举出两种NH
3
的用途
。
右图为工业制备硝酸的设备示意图，其生产过程中发生的反应主要有：
①4NH
3
(g)+5O
2
(g)
4NO(g) +6H
2
O(l) △H＜0
②2NO(g)+O
2
(g)
2NO
2
(g) △H＜0
③3NO
2
(g)+H
2
O(l)
2HNO
3
(l) +NO(g) △H＜0
⑴能使吸收塔内反应速率增大，且能提高HNO
3
产率的措施是
▲
。
A．适当升高温度
B．适当增大吸收塔内的压强
C．增大空气中O
2
的浓度
D．吸收塔内填充瓷环，增大气液接触面
⑵在2L密闭容器内充入0.50 mol NO和0.25 mol O
2
，维持反应温度为800℃，当反应达到平衡时，NO的转化率为50％。则800℃时反应2NO＋O
2
＝2NO
2
的平衡常数K＝
▲
。
⑶某工厂每套设备每小时可生产20 t 63％的硝酸（密度为1.4 g/c
m
3
）。假设工业生产硝酸过程中，通过循环操作可以使NH
3
、O
2
得以完全利用。
回答下列问题：
①该工厂设备所生产硝酸的物质的量浓度是
▲
。
②每小时从吸收塔淋下的水的质量应是多少吨？（写出计算过程）
已知工业制氢气的反应为CO(g) + H
2
O(g)
CO
2
(g) + H
2
(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H
2
O(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(H
2
O)＝
，在此过程中体系的能量将
（填“增加”或“减少”）
kJ。
（4）已知 2H
2
(g) + O
2
(g) = 2H
2
O (g) ΔH＝－484 kJ/mol
结合上图写出CO完全燃烧生成CO
2
的热化学方程式：
。
纯碱（
Na
2
CO
3
）在工业生产和生活中有重要应用，其实验室制法和工业制法如下：
【实验室制备纯碱】
（1）将饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热，控制温度为30—35℃
（2）搅拌下分批加入研细的NH
4
HCO
3
固体，加料完毕，保温30分钟
（3）静置、过滤得NaHCO
3
晶体
（4）用少量蒸馏水洗涤、抽干
（5）将所得固体转入蒸发皿中灼烧得
Na
2
CO
3
固体
问题：
①反应将温度需控制在30—35℃，通常采取的加热方法为
；控制该温度的原因是
；
②静置后只析出NaHCO
3
晶体的原因是
。
【工业制备纯碱】
③沉淀池中反应的离子方程式为
；
④循环（I）、 循环（Ⅱ）中物质的化学式分别为
。
两种制备纯碱的方法中，共同涉及的化学反应方程式为
。
（8分）碘化钠是无色立方晶体或白色结晶性粉末，具有还原性，可被一般氧化剂氧化。在医药上用作祛痰剂和利尿剂。也可用作照相胶片感光剂，碘的助溶剂。工业上用铁屑还原法来制备碘化钠，同时可得到副产品，该副产品常用作红色油漆和涂料。工艺流程如下：
（1）反应①的还原产物为
；反应②中的氧化剂是
。
（2）判断反应①中的碘是否已完全转化的具体操作方法是
。
（3）反应②的离子方程式为
；
（4）将滤液浓缩、冷却、分离、干燥和包装过程中，都需要注意的问题是
。
（共6分）瑞典皇家
科学院宣布，将2007年诺贝尔化学奖授予德国马普学会弗里茨-哈伯（Fritz-Haber）研究所的格哈德·埃特尔(Gerhard Ertl)教授，以表彰他在固体表面化学过程研究领域作出的开拓性成就。合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe
2
O
3
。
（1）某FeO、Fe
2
O
3
混合物中，铁、氧的物质的量之比为4：5，其中Fe
2+
与Fe
3+
物质的量之比为_________。
（2）当催化剂中Fe
2+
与Fe
3+
物质的量之比为1：2时，其催化活性最高，此时铁的氧化物混合物中铁的质量分数为_________（用小数表示）。
（3）以Fe
2
O
3
为原料制备上述催化剂，可向其中加入适量碳粉，发生如下反应：
2Fe
2
O
3
+C
＝4FeO +CO
2
↑，为制得这种催化活性最高的催化剂，应向480g Fe
2
O
3
粉末中加入碳粉的质量为_________ g。
乙烯的产量作为衡量一个国家石油化学工业发展水平的标志，为了增加乙烯的产量，在石油加工时采用的措施是（ ）
A．减压分馏
B．干馏
C．裂解
D．催化裂化
采用循环操作可提高原料的利用率，下列工业生产中，采用循环操作的是（ ）
①硫酸工业 ②合成氨工业 ③硝酸工业
A．②③
B．①②
C．①③
D．①②③
关 闭
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渗析法是一种常用的海水淡化的方法，使用到的离子交换膜只有阳离子交换膜
4NO(g) +6H2O(l) △H＜0
m3）。假设工业生产硝酸过程中，通过循环操作可以使NH3、O2得以完全利用。
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。
Na2CO3）在工业生产和生活中有重要应用，其实验室制法和工业制法如下：
Na2CO3固体
科学院宣布，将2007年诺贝尔化学奖授予德国马普学会弗里茨-哈伯（Fritz-Haber）研究所的格哈德·埃特尔(Gerhard Ertl)教授，以表彰他在固体表面化学过程研究领域作出的开拓性成就。合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3。
＝4FeO +CO2↑，为制得这种催化活性最高的催化剂，应向480g Fe2O3粉末中加入碳粉的质量为_________ g。