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            • 1. 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的意义.下面是工业上合成氨的简易流程:

              (1)设备A中含有电加热器,触媒和热交换器,设备A的名称是 ______ ,其中发生的化学反应方程式为 ______
              (2)设备B的名称是 ______ ,其中m和n是两个通水口,入水口是 ______
              (填“m”或“n”);不宜从相反方向通水的原因是 ______
              (3)设备C的作用是 ______
              (4)原料气中往往含有CO等杂质,在进行反应前要先净化,净化的原因是 ______
              (5)氮气和氢气的混合气体通过压缩机压缩的原因是 ______
              (6)生产出来的NH3可以用来生产硝酸.在制备硝酸的过程中,由于二氧化氮不能一次性被水完全吸收,因此生成的气体须经过多次氧化、吸收的循环操作,使其充分转化为硝酸(不考虑生产过程中的其它损失).
              ①从理论上分析,要使氨气完全转化为硝酸,则原料中氧气和氨气物质的量的投料比至少为 ______
              ②如果按理论上的原料比将原料放在特定条件的密闭容器中进行反应,所有物质不与外界交换,则最后所得溶液的质量分数为 ______ .(保留三位有效数字)
            • 2. 氨气是一种重要的化工产品,工业上可以按照下图所示流程生产氨气:

              (1)原料气之一氮气的工业制取方法是 ______ ,写出氨气的工业用途(任答一点) ______
              (2)写出合成塔中发生的反应的化学反应方程式 ______
              在冷却塔中对混合气体进行冷却,冷水的入口 ______ (答m或n).
              (3)设备C的作用 ______
              其分离器中的过程对整个工业合成氨的意义 ______ .(试结合平衡移动原理回答)
              (4)在原料气制备过程中混有 CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的 CO,可通过如下反应来实现:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627,若要使CO的转化超过80%,则起始物中c(H2O):c(CO)不低于 ______ (精确到小数点后一位).
            • 3. 无论从能耗,还是环境,现代工业工艺往往采用联合生产的方式.工业合成氨、硝酸、纯碱可以进行联合生产.请回答下列有关问题:
              (1)工业中,从合成塔出来的混合气体成分是 ______ (填化学式),在进入分离器之前,需进入 ______ (填工业设备名称).
              (2)15mol氮气和3mol氢气在密闭容器中反应生成的氨气的物质的量 ______ (选填字母代号).
              a.小于2mol   b.等于2mol    c.大于2mol 小于15mol  d.等于15mol
              (3)氨气在工业制备硝酸生产中的作用是 ______ (用化学方程式表示):硝酸工业生产中的尾气(NO2、NO的混合气体)通常可用纯碱溶液吸收:2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2↑,NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2↑;尾气吸收过程中,每吸收5mol尾气,则生成CO2的物质的量为 ______
              (4)硝酸厂的尾气也可利用尿素蒸汽将氨的氧化物还原为空气的主要成分而除去,写出尿素与NO2反应的化学方程式 ______
            • 4. 回答下列问题:

              (1)工业合成氨的原料是氮气和氢气.氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是 ______ ______ ;氢气的来源是水和碳氢化合物,写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式 ______ ______
              (2)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 ______
              (3)设备B的名称 ______ ,其中m和n是两个通水口,入水口是 ______ (填“m”或“n”).不宜从相反方向通水的原因 ______
              (4)设备C的作用 ______
              (5)在原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过如下反应来实现:CO(g)+H2O(g)⇌CO2 (g)+H2 (g),已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627,若要使CO的转化超过90%,则起始物中c(H2O):c(CO)不低于 ______
            • 5.
              如图是某企业设计的硫酸\(\rm{-}\)磷肥\(\rm{-}\)水泥联产、海水\(\rm{-}\)淡水多用、盐\(\rm{-}\)热\(\rm{-}\)电联产的三大生态产业链流程图.

              根据上述产业流程回答下列问题:
              \(\rm{(1)}\)该流程\(\rm{①}\)、\(\rm{②}\)、\(\rm{③}\)、\(\rm{④}\)、\(\rm{⑤}\)为能量或物质的输送,请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式:\(\rm{①}\) ______ 、\(\rm{②}\) ______ 、\(\rm{③}\) ______ 、\(\rm{④}\) ______ 、\(\rm{⑤}\) ______ .
              \(\rm{(2)}\)沸腾炉发生反应的化学方程式: ______ \(\rm{.}\)磷肥厂的主要产品是普钙\(\rm{(}\)磷酸二氢钙和硫酸钙\(\rm{)}\),写出由磷矿石和硫酸反应制普钙得化学方程式 ______ .
              \(\rm{(3)}\)用\(\rm{1}\)吨硫铁矿\(\rm{(FeS_{2}}\)的质量分数为\(\rm{36\%)}\)接触法制硫酸,制硫酸的产率为\(\rm{65\%}\),则最后能生产出质量分数为\(\rm{98\%}\)的硫酸 ______ 吨\(\rm{.}\)
              \(\rm{(4)}\)热电厂的冷却水是 ______ ,该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有 ______ \(\rm{(}\)写出一种即可\(\rm{)}\).
              \(\rm{(5)}\)根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想.______ , ______ \(\rm{(}\)写出两点即可\(\rm{)}\).
            • 6.
              硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题.
              \(\rm{(1)}\)若从下列四个城市中选择一处建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在 ______ 的郊区\(\rm{(}\)填标号\(\rm{)}\).
              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
              \(\rm{(2)CuFeS_{2}}\)是黄铁矿的另一成分,煅烧时\(\rm{CuFeS_{2}}\)转化为\(\rm{CuO}\)、\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)和\(\rm{SO_{2}}\),该反应的化学方程式为 ______ ;
              \(\rm{(3)}\)为了有利于\(\rm{SO_{2}}\)转化\(\rm{SO_{3}}\),多采用如图所示的装有多层催化剂的 ______ \(\rm{(}\)填设备名称\(\rm{)}\)作为反应设备,让气体经历如图所示流程而不是直接进入该设备进行反应的原因是 ______ .
              \(\rm{(4)}\)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,因为炉气中的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\(\rm{98.3\%}\)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
              \(\rm{(5)}\)实验测得\(\rm{SO_{2}}\)反应生成\(\rm{SO_{3}}\)的转化率与温度、压强有关,请根据如表信息,结合工业生产实际,选择最合适的生产条件是 ______ .
              \(\rm{1}\)个大气压 \(\rm{5}\)个大气压 \(\rm{10}\)个大气压 \(\rm{15}\)个大气压
              \(\rm{400℃}\) \(\rm{0.9961}\) \(\rm{0.9972}\) \(\rm{0.9984}\) \(\rm{0.9988}\)
              \(\rm{500℃}\) \(\rm{0.9675}\) \(\rm{0.9767}\) \(\rm{0.9852}\) \(\rm{0.9894}\)
              \(\rm{600℃}\) \(\rm{0.8520}\) \(\rm{0.8897}\) \(\rm{0.9276}\) \(\rm{0.9468}\)
              \(\rm{(6)}\)由吸收塔排出的尾气中\(\rm{SO_{2}}\)的含量超过\(\rm{500umol/L}\),就要用氨水洗涤烟气脱硫,该反应的化学方程式为 ______ .
              \(\rm{(7)}\)若用浓硫酸吸收\(\rm{SO_{3}}\)可以得到\(\rm{H_{2}SO_{4}⋅SO_{3}.}\)用\(\rm{1000g}\) \(\rm{98\%}\) 的\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)充分吸收\(\rm{SO_{3}}\)后,再进行稀释,可以得到\(\rm{98\%}\) 的硫酸的质量是 ______
              A.\(\rm{1.98kg}\)         \(\rm{B.2.00kg}\)        \(\rm{C.2.22kg}\)         \(\rm{D.2.42kg}\).
            • 7.
              青岛精细化工厂生产发烟硫酸和硫酸的流程如图所示\(\rm{.}\)已知:\(\rm{②⑤}\)装置为接触室.

              \(\rm{(1)}\)设备\(\rm{①}\)的名称为 ______ ;在此处投入黄铁矿原料,发生反应的化学方程式为 ______ .
              \(\rm{(2)}\)气体在进入\(\rm{②}\)之前一定要进行净化处理,原因为 ______ \(\rm{.}\)为提高三氧化硫的产率,该处应采取 ______ \(\rm{(}\)填“等温”“绝热”或“加催化剂”\(\rm{)}\)等措施.
              \(\rm{(3)}\)生产中,能够提高硫元素转化率的条件或措施有 ______ \(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\).
              \(\rm{a.}\)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
              \(\rm{c.}\)接触室中不使用很高的温度  \(\rm{d.}\)净化后炉气中要有过量的空气
              \(\rm{e.}\)接触氧化在常压下进行    \(\rm{f.}\)吸收塔中用\(\rm{98.3\%}\)的浓硫酸吸收\(\rm{SO_{3}}\)
              \(\rm{(4)③}\)处的气体混合物主要是氮气和三氧化硫\(\rm{.}\)混合物气体通过吸收塔\(\rm{④}\)后不立即通入\(\rm{⑤}\)中的原因是 ______
              \(\rm{(5)}\)产品最后从\(\rm{a}\)口流出,浓度可达\(\rm{120\%~130\%}\),此流程的优点是 ______ .
              \(\rm{(6)}\)工业上用\(\rm{200t}\)黄铁矿\(\rm{(}\)含\(\rm{FeS_{2}}\)为\(\rm{75\%)}\),煅烧损失\(\rm{10\%}\),\(\rm{SO_{2}}\)转化为\(\rm{SO_{3}}\)时的转化率为\(\rm{96\%}\),\(\rm{SO_{3}}\)的吸收率为\(\rm{95\%}\),可生产\(\rm{98\%}\)硫酸的质量为 ______ .
            • 8.
              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 ______ .
            • 9.
              \(\rm{(1)}\)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 ______ .
            • 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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