31.(8分)[化学-化学与技术]
硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在 的郊区(填标号);
A.有丰富黄铁矿资源的城市 B.风光秀丽的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工业城市 D.人口稠密的文化、商业中心城市
(2)CuFeS2 是黄铁矿的另一成分,煅烧时CuFeS2 转化为CuO、Fe2O3 和SO2,该反应的化学方程式为 。
(3)在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是 。
A.黄铁矿燃烧前需要粉碎,因为大块的黄铁矿不能在空气中燃烧
B.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中二氧化硫会与杂质反应
C.二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂,这样可以提高二氧化硫的转化率
D.三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以提高三氧化硫的吸收效率
(4)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表)
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沸腾炉温度/℃ |
600 |
620 |
640 |
660 |
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炉渣中CuSO4的质量分数/% |
9.3 |
9.2 |
9.0 |
8.4 |
已知CuSO4 在低于660℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4 的质量分数随温度升高而降低的原因 。
29.(13分)氮是地球上含量率富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO2=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2
若1mol CH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为867kJ,则△H2= ;
(2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H2 2N
H3,则在电化学合成氨的过程中,阴极反
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(3)在一定条件下,将1molN2与3molH2混合于一个
10L密闭容器中,反应达到平衡时,A点混合气
体中氨占25%,试回答:
①N2的转化率为 ;
②右图中在状态A时,平衡常数 KA
(填写代入数值的表达式,不要求算出具体
数值);当温度由T1变化到T2时,KA KB
(填“>”、“<”或“=”)。
③在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:
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浓度/mol·L-1 时间/min |
c(N2) |
c(H2) |
c(NH3) |
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0 |
0.6 |
1.8 |
0 |
|
3 |
0.52 |
x |
0.16 |
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6 |
0.36 |
1.08 |
0.48 |
|
9 |
0.36 |
1.08 |
0.48 |
反应从0 min到3 min之间,H2的反应速率为 ;反应在3 min时,条件发生了改变,改变的条件可能是 (填序号)。
a.使用催化剂 b.降低温度 c.增加H2的浓度
23.(12分)(1)以下是“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验步骤,按操作的先后顺序排列起来是 。
A.以弹簧伸长长度x为横坐标,以弹力F为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的点,并用平滑的曲线将点连结起来。
B.记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度L0
C.将铁架台置于水平桌面上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺
D.依次在弹簧的下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度尺上的刻度并记录在表格内,然后取下钩码
E.写出弹力随弹簧伸长量之间的变化关系
F.解释函数表达式中常数的物理意义
(2)发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件.它的电路符号如图甲所示,正常使用时,带“+”号盼一端接高电势,带“一”的一端接低电势.某同学用实验方法探究二极管的伏安特性曲线,现测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如表中所示.
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U/V |
0 |
0.4 |
0.8 |
1.2 |
1.6 |
2.0 |
2.4 |
2.6 |
2.8 |
3.0 |
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I/mA |
0 |
0.9 |
2.3 |
4.3 |
6.8 |
13.0 |
19.0 |
24.0 |
30.0 |
37.0 |
①在图乙中的虚线框内画出实验电路图.(除电源、开关、滑动变阻器外;实验用电压表V:内组RV约为l0kΩ,电流表mA:内阻RA约为100Ω)
②在图(丙)中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线。
③根据②中画出的二极管的伏安特性曲线,简要说明发光二极管的电阻与其两端电压的关系: