题目内容

[化学——选修化学与技术]（15分）
工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g），其
部分工业流程如下：

回答下列问题：
（1）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）  △H=180.5kJ/mol
4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g） △H=-905kJ/mol
2H2（g）+O2（g）=2H2（g）   △H=-483.6kJ/mol
则N2（g）+2H22NH3（g）的△H=         ；
（2）如果工业上，在一定温度下，将1.5molN2气体和6molH2气体通入到体积为1升的密闭容器中。当反应达到平衡时，容器内气体的压强为起始时的80%，则其平衡常数为          。改变下列条件，能使平衡向正反应方向进行且平衡常数不变的是             ;
①增大压强                                                    ②增大反应物质的浓度
③使用催化剂                                                ④降低温度
（3）合成氨反应的平衡常数很小，所以在工业采取气体循环的流程。即反应后通过降低混合气体的温度而使氢气分离出来。这种分离物质的方法其原理类似于下列哪种方
法？                （填编号）
①过滤                           ②蒸馏                    ③渗析                    ④萃取
理由是                                         ;
（4）可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气，如果漏气则会有白烟（成份为氯化铵）生成。该反应的化学方程式为                              ；
（5）假如该厂生产氨水的物质的量浓度为20mol/L，实验室若需用80mL浓度为5mol/L的氨水时，需取20mol/L的氨水          mL（用100mL的容量瓶）。假如该氨水的pH=a，加入相同体积的盐酸时，溶液呈中性，则此盐酸的pH        14-a（填“大于”“小于”或“等于”）。

（1）-92.4kJ/mol
（2）0.057（mol·L-1）2，①②
（3）②；通过温度的改变而改变物质的状态，达到分离的目的。（如果没有谈到状态的改变，而只说温度不得分）。
（4）8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl
（5）25mL；小于
略
练习册系列答案
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（7分）甲醇是可再生燃料，可以利用天然气等物质生产，生产成本低，用途广泛。最近有科学家提出：把含有0．050%CO2的空气（通常情况下空气中CO2的体积分数为0．030%，当空气中CO2的体积分数超过0．050%时，会引起明显的温室效应。）吹入碳酸钾溶液中，然后再想法把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后得到甲醇，其构想技术流程如下：

试回答下列问题：
（1）写出吸收池中主要反应的离子方程式：
____________________      __                           _。
（2）写出合成塔中反应的化学方程式：
_________________     _                             __。
（3）若吹入的空气体积为33．6m3（标准状况下），则理论上最多可生产       g甲醇
（12分）硫酸被人们誉为“化学工业之母”，在国民生产中发挥着重要作用，硫酸的产量是衡量一个国家化学工业水平的标志。工业上生产硫酸包括三步：
（1）第一步，在沸腾炉中煅烧黄铁矿，反应如下：4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3，该反应的氧化产物是     ，当生成8 mol SO2时转移电子的物质的量为    。
（2）第二步，在接触室中发生如下反应：2SO2+O2  2SO3。某科技小组的同学在一个恒温恒容的容器中模拟该反应，他们分两次进行实验，第一次向容器中加入2 mol SO2、1 mol O2，反应达平衡后测得SO2的转化率为α1，第二次向容器中加入3 mol SO2、1.5 mol O2, 反应达平衡后测得SO2的转化率为α2，则α1    α2（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）第三步，在吸收塔中将SO3转化成硫酸。硫酸是化学实验中的常用试剂：
①浓硫酸可以与多种物质发生化学反应，试写出浓硫酸与铜发生反应的化学方程式                                  。
②有Na、Mg、Al、Cu四种金属，若两两混合后取混合物14 g与足量稀硫酸反应，产生标准状况下H25.6 L，则此混和物的组合方式最多有      种。
（18分）硫酸是化学工业最重要的产品之一，工业制法如下。
（1）生产硫酸最古老的方法是以绿矾为原料，在蒸馏釜中煅烧。反应的化学方程式为：2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2+SO3↑+14H2O。其中三氧化硫与水蒸气同时冷凝便得到硫酸。用如图所示装置模拟用绿矾制硫酸的实验，并检验生成的硫酸和二氧化硫（加热装置已略去）。其中b为干燥的试管。

①试管b中得到的主要产物是           ，检验该产物的方法是（结合离子方程式简要说明）                                                                      。
②为检验反应的另一种生成物，试管c中应加入的试剂是            ，简述相应的实验现象及结论                                          。
③所得硫酸的理论浓度（溶质的质量分数）为                                。
（2）目前，我国采用“接触法”制硫酸，生产设备如图所示：

①图中设备A的名称是                      ，a、b两处所含气体的化学式分别为                               、                              。
②有关接触法制硫酸的下列说法中，不正确的是           。
A．二氧化硫的接触氧化在合成塔中发生
B．吸收塔得到的硫酸浓度为98％
C．煅烧含硫48％的黄铁矿时，若FeS2损失了2％，则S损失4％
D．B装置中反应的条件之一为较高温度是为了提高SO2的转化率
（3）随着化学工业的发展，“接触法”全面替代了“绿矾热分解法”，请你从综合效益的角度指出“接触法”制硫酸的优势：①生产成本低、②原料易得、③                、④                、⑤               、⑥               （可不填满）。
（12分）硫酸铜、硝酸铁都是重要的化工原料。
（1）以下是某工厂用含铁的废铜为原料生产胆巩（CuSO4·5H2O）的生产流程示意图：

胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（∥100g水）见下表。
温度（℃）
20
40
60
80
100
石膏
0.32
0.26
0.15
0.11
0.07
胆矾
32
44.6
61.8
83.8
114
请回答下列问题：
①红褐色滤渣的主要成分是
②写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式             ；
③操作I的温度应该控制在         左右；
④从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为：将热溶液       、        、洗涤、干燥。
（2）某兴趣小组在实验室用铁粉和稀硝酸及右图装置制取Fe（NO3）3（固定所用
仪器和加热装置未画出）。

①为保证原料的充分利用，并加快反应速率，往往将加热温度控制在100℃以内。该实验中对圆底烧瓶加热的最佳方式是       加热；
②请在图中虚线框内画出尾气吸收装置（提示：碱液可快速、充分吸收产生的氮氧化物气体）。
下列变化不属于化学变化的是
A．溶洞的形成过程B．物质的燃烧
C．合成高分子材料D．矿石的粉碎
下列六种工业生产：①用海水为原料提取镁 ②制硅酸盐水泥 ③制普通玻璃 ④冶炼生铁 ⑤制漂白粉 ⑥接触法制硫酸，其中必需用到石灰石作为原料的是
A．①②③④⑤               B．②③④⑤⑥
C．①②③⑤⑥                D．①②③④⑤⑥
D．④中的沉淀长时间放置会变成红褐色沉淀
下列化工生产过程中不涉及氧化还原反应的是
A．氯碱工业B．硫酸工业C．玻璃工业D．合成氨工业
下列有关金属的冶炼说法不正确的是
A．电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中，钠离子被还原，氯离子被氧化
B．湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应
C．用磁铁矿炼失的反应中，1molFe3O4被CO还原成Fe时，转移9mole－
D．铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化

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