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            • 1. 氮的化合物是重要的化工原料,在工农业生产中有很多重要应用.工业上合成氨的流程示意图如图1所示.

              回答下列问题:
              (1)设备A中含有电加热器、触煤和热交换器,设备A的名称    ,其中发生的化学反应方程式为    
              (2)设备B中m和n是两个通水口,入水口是    (填“m”或“n”).
              (3)设备C的作用是    
              (4)某工厂利用氨气生产硝酸的流程简要表示如图2所示:
              ①写出设备b的名称    ;a中反应的化学方程式为    
              ②常压法生产的硝酸浓度较低,尾气中氮氧化物含量较高,请帮助上述工厂设计一个能提高硝酸浓度、减少尾气排放的改进方案,并表示在图中.
              (5)工业上利用氨氧化法生产硝酸,如图3是氨氧化率与氨一空气混合其中氧氨比的关系.其中直线表示反应的理论值;曲线表示生产实际情况.当氨氧化率达到100%,理论上r[n(O2)/n(NH3)]=    ,实际生产要将r值维持在1.7~2.2之间,原因是    
            • 2. 工业上制取硝酸铵的流程图如图1所示.

              请回答下列问题:
              (1)在合成氨的生产中,A设备的名称为    ,N2与H2合成NH3所用的催化剂是    .2007年化学家格哈德•埃特尔研究证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如图2.分别表示H2、N2、NH3.图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和③含义分别是        
              (2)合成氨时,假设100L氮气与氢气(体积比为1:3)的混合气体充分反应后,体积变为90L,则氮气的转化率为    
              (3)在上述工业生产中,B装置的名称为    ,B中发生反应的化学方程式为    
              (4)已知1m3硝酸工业的尾气中含3160mgNOx,其中n(NO):n(NO2)=9:1.如果在通入空气的情况下,用NaOH溶液完全吸收NOx生成NaNO3,则发生反应的化学方程式为    ,至少需要25%的NaOH溶液(密度1.28g/cm3    mL(结构保留三位有效数字).
              (5)已知以上硝酸工业的尾气NOx还可以用氨氧混合气进行处理,写出以上尾气NOx与氨气反应的化学方程式    
            • 3. 联合生产是实现节能减排的重要措施,工业上合成氨和硝酸的联合生产具有重要意义.图1是工业上合成氨的简易流程:

              (1)设备A内部结构如图2所示,其名称是    ,其中发生的化学反应方程式为    ;生产中原料气必须进行脱硫,目的是    ,选择500℃进行反应的主要原因是    
              (2)设备B的名称是冷凝塔,图1中a和b是两个通水口,其中入水口是    (填“a”或“b”).
              (3)氮气和氢气的混合气体通过压缩机压缩的原因是    
              (4)生产出来的NH3可以用来生产硝酸.其中在氨气催化氧化过程中,不同温度下生成产物可能有所不同,温度对氨氧化产物产率的影响如图3所示;当温度大于900℃时,NO的产率下降的主要原因是    

              (5)某化肥厂用NH3制备NH4N03.已知:由NH3制NO的产率是94%,NO制HNO3的产率是89%,则制HN03所用NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的    %(保留两位有效数字).
            • 4. 铵盐是重要的化工原料,以N2和H2为原料制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题:

              (1)在上述流程图中,B设备的名称是    ,其中发生反应的化学方程式为    
              (2)在上述工业生产中,N2与H2合成NH3的催化剂是    .1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨,2007年化学家格哈德•埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下(①-⑤):

              分别表示N2、H2、NH3.图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和图③的含义分别是        
              (3)NH3和CO2在一定条件下可合成尿素,其反应为:2NH3(g)+CO2(g)⇌CO( NH22(s)+H2O(g)
              图⑥表示合成塔中氨碳比a与CO2转化率ω的关系.a为[n(NH3):n(CO2)],b为水碳比[n(H2O):n(CO2)].则:
              ①b应控制在    
              A.1.5.1.6         B.1~1.1        C.0.6~0.7
              ②a应控制在4.0的理由是    
              (4)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是    ;在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是    
              (5)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:
              碱液吸收法:NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O
              NH3还原法:8NH3+6NO2 
              催化剂
              .
               7N2+12H2O(NO也有类似的反应)
              以上两种方法中,符合绿色化学的是    
              (6)某化肥厂用NH3制备NH4NO3.已知:由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的    %.
            • 5. 某化工厂以天然气、水、空气为基本原料联合生产氨、硝酸,获得了良好的经济效益,下面是其生产流程图.

              (1)试剂a可能是    ,设备B的名称为    ,设备A中的化学方程式为    
              (2)该化工厂合成氨时的压强40MPa,温度为500℃左右,在此条件下,测定达到平衡时混合气体中NH3的体积分数约为35.2%.
              ①在保持温度、压强不变的情况下,写出一种能提高合成塔中H2转化率的方法    ,温度越低,NH3的产率越高,为何不在较低温度下进行合成    
              ②从合成塔中出来的NH3的体积分数通常约为15%,其原因是    
              (3)从设备B中出来的硝酸浓度较小,通常先加入一定量的硝酸镁后再进行蒸馏
              ①下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是:    
              a.浓硫酸b.硫酸镁c.生石灰
              ②蒸馏时通常采用减压蒸馏,这样做的主要目的是    
              (4)用尿素[CO(NH22]处理尾气时可得到纯净的两种常见无毒气体,反应过程为:NO、NO2在水中反应转化亚硝酸,然后亚硝酸再与尿素反应,写出后者反应的化学方程式:    
            • 6.
              火山喷发所产生的硫黄可用于生产重要的化工原料硫酸\(\rm{.}\)某企业用如图\(\rm{1}\)所示的工艺流程生产硫酸:

              请回答下列问题:
              \(\rm{(1)}\)硫酸的用途非常广泛,可应用于下列哪些方面 ______ \(\rm{(}\)可多选\(\rm{)}\)
              A.橡胶的硫化
              B.表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
              C.铅蓄电池的生产
              D.过磷酸钙的制备
              \(\rm{(2)}\)为充分利用反应放出的热量,接触室中应安装 ______ \(\rm{(}\)填设备名称\(\rm{).}\)吸收塔中填充有许多瓷管,其作用是 ______ .
              \(\rm{(3)}\)如果进入接触室的混合气\(\rm{(}\)含\(\rm{SO_{2}}\)体积分数为\(\rm{7\%}\)、\(\rm{O_{2}}\)为\(\rm{11\%}\)、\(\rm{N_{2}}\)为\(\rm{82\%)}\)中\(\rm{SO_{2}}\)平衡转化率与温度及压强的关系如图\(\rm{2}\)所示\(\rm{.}\)在实际生产中,\(\rm{SO_{2}}\)催化氧化反应的条件选择常压和\(\rm{450℃}\),而没有选择\(\rm{SO_{2}}\)转化率更高的\(\rm{B}\)或\(\rm{C}\)点对应的反应条件,其原因分别是 ______ ; ______ .
              \(\rm{(4)}\)为使硫黄充分燃烧,经流量计\(\rm{l}\)通入燃烧室的氧气过量\(\rm{50\%}\);为提高\(\rm{SO_{2}}\)转化率,经流量计\(\rm{2}\)的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的\(\rm{2.5}\)倍;则生产过程中流经流量计\(\rm{l}\)和流量计\(\rm{2}\)的空气体积比应为 ______ \(\rm{.}\)假设接触室中\(\rm{SO_{2}}\)的转化率为\(\rm{95\%}\),\(\rm{b}\)管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为 ______ \(\rm{(}\)空气中氧气的体积分数按\(\rm{0.2}\)计\(\rm{)}\),
              \(\rm{(5)}\)工业对硫酸厂尾气的处理方法一般是 ______ .
            • 7.

              硫黄制酸在我国的工业发展进程中具有重要地位,其工业流程示意图如下。已知硫黄的燃烧热 \(\rm{ΔH= 297 kJ·mol^{-1}}\)。下列说法正确的是

               

              A.    \(\rm{II}\) 中主要反应的热化学方程式:\(\rm{S(s) + O_{2}(g) ═ SO_{2}(g)∆H = -297 kJ·mol^{-1}}\)
              B.    \(\rm{IV}\) 中主要反应的化学方程式:\(\rm{2S{O}_{2}+{O}_{2} \underset{催化剂}{\overset{∆}{⇌}}2S{O}_{3}}\)
              C.    \(\rm{IV}\) 中使用催化剂可提高化学反应速率和平衡转化率
              D.    \(\rm{V}\) 中气体 \(\rm{a}\) 可以直接排放到大气中
            • 8.
              \(\rm{(1)}\)目前,我国采用“接触法冶制硫酸\(\rm{.}\)有关接触法制硫酸的下列说法中,正确的是 ______ .
              A.二氧化硫的接触氧化在接触室中发生
              B.吸收塔中得到的硫酸质量分数为\(\rm{98\%}\)
              C.煅烧含硫\(\rm{48\%}\)的黄铁矿时,若\(\rm{FeS_{2}}\)损失了\(\rm{2\%}\),则\(\rm{S}\)损失\(\rm{4\%}\)
              D.转化器中适宜条件是\(\rm{V_{2}O_{5}}\),催化剂、高温、常压
              E.转化器中采取高温是为了提高催化剂的活性和提高\(\rm{SO_{2}}\)的转化率
              \(\rm{(2)}\)硫酸工厂排放的尾气中含少量二氧化硫\(\rm{.}\)为防止污染大气,在排放前必须进行尾气处理并设法进行综合利用\(\rm{.}\)硫酸工厂排放尾气中的\(\rm{SO_{2}}\)可用足量石灰乳吸收,然后再用稀硫酸处理.
              \(\rm{①}\)写出上述过程发生反应的化学方程式: ______ ;
              \(\rm{②}\)若某硫酸厂每天排放的\(\rm{1}\)万立方米\(\rm{(}\)标准状况\(\rm{)}\)尾气中含\(\rm{0.2\%(}\)体积分数\(\rm{)}\)的\(\rm{SO_{2}}\),通过上述方法处理,理论上需生石灰 ______ \(\rm{kg}\).

              \(\rm{(3)}\)某研究小组用\(\rm{NaOH}\)溶液吸收硫酸厂尾气中的二氧化硫,将所得的\(\rm{Na_{2}SO_{3}}\)溶液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法\(\rm{.}\)其中阴阳膜组合循环再生机理如图所示,\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)离子交换膜将电解槽分为三个区域,电极材料为石墨.
              \(\rm{①}\)图中\(\rm{b}\)表示 ______ \(\rm{(}\)填“阴”或“阳”\(\rm{)}\)离子交换膜\(\rm{.A~E}\)分别代表生产中的原料或产品,其中\(\rm{C}\)为硫酸,则\(\rm{E}\)表示 ______ ;
              \(\rm{②}\)阳极的电极反应式为 ______ .
            • 9.
              下列有关工业生产的叙述正确的是\(\rm{(}\)  \(\rm{)}\)
              A.合成氨生产中将\(\rm{NH_{3}}\)液化分离,虽可提高\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{H_{2}}\)的转化率但减小了反应速率
              B.硫酸工业中,在接触室安装热交换器是为了利用\(\rm{SO_{3}}\)转化为\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)时放出的热量
              C.电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可防止阴极室产生的\(\rm{C1_{2}}\)进入阳极室
              D.侯氏制碱法是将氨气和二氧化碳先后通入饱和氯化钠溶液中,制得碳酸氢钠固体,再在高温下灼烧,转化为碳酸钠固体
            • 10.
              硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位.
              \(\rm{(1)}\)工业制硫酸时所用硫铁矿的主要成分为\(\rm{FeS_{2}}\),其中硫元素的化合物为 ______ .
              \(\rm{(2)}\)硫酸的最大消费渠道是化肥工业,用硫酸制造的常见化肥有 ______ \(\rm{(}\)任写一种\(\rm{)}\).
              \(\rm{(3)}\)硫酸生产中,根据化学平衡原理来确定的条件或措施有 ______ \(\rm{(}\)填写序号\(\rm{)}\).
              A.矿石加入沸腾炉之前先粉碎        \(\rm{B.}\)使用\(\rm{V_{2}O_{5}}\)作催化剂
              C.转化器中使用适宜的温度          \(\rm{D.}\)净化后的炉气中要有过量的空气
              E.催化氧化在常压下进行            \(\rm{F.}\)吸收塔中用\(\rm{98.3\%}\)的浓硫酸吸收\(\rm{SO_{3}}\)
              \(\rm{(4)}\)在硫酸工业中,通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫:
              \(\rm{2SO_{2}(g)+O_{2}(g)⇌}\)催化剂\(\rm{2SO_{3}(g)\triangle H=-98.3kJ⋅mol^{-1}}\)
              在实际工业生产中,常采用“二转二吸法”,即将第一次转化生成的\(\rm{SO_{2}}\)分离后,将未转化的\(\rm{SO_{2}}\)进行二次转化,假若两次\(\rm{SO_{2}}\)的转化率均为\(\rm{95\%}\),则最终\(\rm{SO_{2}}\)的转化率为 ______ .
              \(\rm{(5)}\)硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备\(\rm{(}\)沸腾炉、转化器、吸收塔\(\rm{))}\).
              \(\rm{①}\)三个设备分别使反应物之间或冷热气体间进行了“对流”\(\rm{.}\)请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的.
              ______ .
              \(\rm{②}\)工业生产中常用氨\(\rm{-}\)酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染、废物利用的目的\(\rm{.}\)用化学方程式表示其反应原理\(\rm{.(}\)只写出\(\rm{2}\)个方程式即可\(\rm{)}\) ______ 、 ______ .
              \(\rm{(6)}\)实验室可利用硫酸厂炉渣\(\rm{(}\)主要成分为铁的氧化物及少量\(\rm{FeS}\)、\(\rm{SiO_{2}}\)等\(\rm{)}\)制备聚铁和绿矾\(\rm{(FeSO_{4}⋅7H_{2}O)}\),聚铁的化学式为\(\rm{[Fe_{2}(OH)_{n}(SO_{4})_{3-0.5n}]_{m}}\),制备过程如图所示,下列说法正确的是 ______ .

              A.炉渣中\(\rm{FeS}\)与硫酸和氧气的反应的离子方程式为:\(\rm{4FeS+3O_{2}+12H^{+}═4Fe^{3+}+4S↓+6H_{2}O}\)
              B.气体\(\rm{M}\)的成分是\(\rm{SO_{2}}\),通入双氧水得到硫酸,可循环使用
              C.向溶液\(\rm{X}\)中加入过量铁粉,充分反应后过滤得到溶液\(\rm{Y}\),再将溶液\(\rm{Y}\)蒸发结晶即可得到绿矾
              D.溶液\(\rm{Z}\)的\(\rm{pH}\)影响聚铁中铁的质量分数,若其\(\rm{pH}\)偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏大.
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