知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

3．工业合成氨与制备HNO₃一般可连续生产，其流程如图：

①写出工业合成氨的化学方程式 ______ ，上述尾气中的NO一定条件下可与氨气反应转化为氮气，则该反应的化学方程式为 ______ ．
②某同学在实验室蒸馏含有Mg（NO₃）₂的稀硝酸制取浓硝酸，除导管、酒精灯、牛角管、锥形瓶外，还需的玻璃仪器有 ______ ．

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4．有关接触法制硫酸，下列说法中不正确的是（　　）

A．用硫和硫铁矿均可做为原料

B．SO₂转化为SO₃，需在催化剂和加热条件下进行

C．SO₃可用水直接吸收

D．热交换器可对生成气体冷却，对原料气体加热

难度：较易

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5．印尼火山喷发不仅带来壮观的美景，还给附近的居民带来物质财富，有许多居民冒着生命危险在底部的火山口收集纯硫磺块来赚取丰厚收入．硫磺可用于生产化工原料硫酸．某工厂用如图所示的工艺流程生产硫酸：

请回答下列问题：
（1）为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装 ______ （填设备名称）．吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是 ______ ．
（2）为使硫磺充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%，为提高SO₂转化率，经流量计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2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为 ______ ．假设接触室中SO₂的转化率为95%，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为 ______ （空气中氧气的体积分数按0.2计），该尾气的处理方法是 ______ ．
（3）与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是 ______ ．
A．耗氧量减少      B．二氧化硫的转化率提高
C．产生的废渣减少  D．不需要使用催化剂
（4）硫酸的用途非常广，可应用于下列哪些方面 ______ ．
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
（5）矿物燃料的燃烧是产生大气中SO₂的主要原因之一．在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO₂的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学方程式 ______ ．

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6．某化学兴趣小组的同学为模拟工业制造硫酸的生产过程，设计了如图所示的装置，请根据要求回答问题：

（1）装置A用来制取氧气，写出相应的化学方程式 ______ ；
（2）燃烧炉内放一定量黄铁矿粉末，在高温条件下和A装置制出的氧气充分反应，其化学方程式为
4FeS₂+11O₂ $%20%5Cunderline%7B%20%5Cunderline%7B%5Ctext%7B%E9%AB%98%E6%B8%A9%7D%7D%7D$ 2Fe₂O₃+8SO₂，在该反应中 ______ 做氧化剂，若消耗了12gFeS₂有 ______ mol电子发生了转移；
（3）C装置为净化装置，若无该装置，将混合气体直接通入D装置，除对设备有腐蚀外，还会造成的后果是 ______ ；
（4）如果D装置的温度是400℃～500℃，在常压下生成0.1molSO₃，可放出9.83kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式 ______ ，并回答在工业中不采取加压措施的原因 ______ ；
（5）为检验从接触室出来的气体成分，甲同学设计如下实验：

①A中盛放的试剂是 ______ ；
②B中盛放98.3%浓硫酸的作用是 ______ ，乙同学提出可用饱和NaHSO₃溶液代替98.3%的浓硫酸，请你判断乙同学的方案 ______ （填“可行”或“不可行”），说明理由 ______ ；
③C中盛放的试剂是 ______ ，其作用是 ______ ．

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7．

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）为了有利于SO₂转化SO₃，多采用如图所示的装有多层催化剂的 ______ （填设备名称）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 ______ ．
（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
（5）实验测得SO₂反应生成SO₃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 ______ ．

	1个大气压	5个大气压	10个大气压	15个大气压
400℃	0.9961	0.9972	0.9984	0.9988
500℃	0.9675	0.9767	0.9852	0.9894
600℃	0.8520	0.8897	0.9276	0.9468

（6）由吸收塔排出的尾气中SO₂的含量超过500umol/L，就要用氨水洗涤烟气脱硫，该反应的化学方程式为 ______ ．
（7）若用浓硫酸吸收SO₃可以得到H₂SO₄•SO₃．用1000g 98% 的H₂SO₄充分吸收SO₃后，再进行稀释，可以得到98% 的硫酸的质量是 ______
A．1.98kg 　　 B．2.00kg 　　　 C．2.22kg 　　 D．2.42kg．

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8．青岛精细化工厂生产发烟硫酸和硫酸的流程如图所示．已知：②⑤装置为接触室．

（1）设备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 ______ ．
（2）气体在进入②之前一定要进行净化处理，原因为 ______ ．为提高三氧化硫的产率，该处应采取 ______ （填“等温”“绝热”或“加催化剂”）等措施．
（3）生产中，能够提高硫元素转化率的条件或措施有 ______ （填字母）．
a．矿石加入沸腾炉之前先粉碎  b．使用V₂O₅作催化剂
c．接触室中不使用很高的温度  d．净化后炉气中要有过量的空气
e．接触氧化在常压下进行    f．吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO₃
（4）③处的气体混合物主要是氮气和三氧化硫．混合物气体通过吸收塔④后不立即通入⑤中的原因是 ______
（5）产品最后从a口流出，浓度可达120%～130%，此流程的优点是 ______ ．
（6）工业上用200t黄铁矿（含FeS₂为75%），煅烧损失10%，SO₂转化为SO₃时的转化率为96%，SO₃的吸收率为95%，可生产98%硫酸的质量为 ______ ．

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9．自从1902年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法以来，氮的固定的相关研究获得了不断的发展．
（1）分析下表数据可知：大气固氮反应属于 ______ （填“吸热”或“放热”）反应．2260℃时，向2L密闭容器中充入0.3molN₂和0.3molO₂，模拟大气固氮反应，达到平衡时，N₂的转化率是 ______ （结果保留三位有效数字）．
反应　大气固氮N₂（g）+O₂（g）⇌2NO（g）
　温度/℃ 　27 　2260
　K 　3.84×10^-31 　1
（2）工业固氮的主要形式是：N₂　（g）+3H₂　（g）⇌2NH₃　（g）△H＜0，如图是当反应器中按n（N₂）：n（H₂）=1：3　投料后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH₃的物质的量分数随压强的变化曲线．

①曲线a对应的温度是 ______ ．
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是 ______ （填字母）．
A．图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K（M）=K（Q）＞K（N）
B．工业合成氨之所以加入催化剂，是因为加入催化剂有利于提高反应的活化能
C．相同压强下，投料相同，达到平衡所需时间关系为c＞b＞a
③N点时c（NH₃）=0.2mol/L，N点的化学平衡常数K= ______ （结果保留两位小数）．
（3）合成氨原料气中的氢气可用天然气（主要成分为CH₄）在高温、催化剂作用下与水蒸气反应制得，反应中每生成2mol　CO₂吸收316kJ热量，该反应的热化学方程式是 ______ ，该方法制得的原料气中主要杂质是CO₂，若用K₂CO₃溶液吸收，该反应的离子方程式是 ______ ．
（4）合成氨工业中含氨废水的处理方法之一是电化学氧化法，将含氨的碱性废水通入电解系统后，在阳极上氨被氧化成氮气而脱除，阳极的电极反应式为 ______ ．

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10．有关合成氨工业的说法中，正确的是（　　）

A．从合成塔出来的混合气体中NH₃只占15%，所以生产氨的工厂的效率都很低

B．由于氨易液化，N₂、H₂是循环使用，所以总体来说氨的生产率很高

C．合成氨的反应温度控制在500℃左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动

D．合成氨厂采用的压强是2～5MPa，因在该压强下铁触媒的活性最大

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反应	大气固氮N₂（g）+O₂（g）⇌2NO（g）
温度/℃	27	2260
K	3.84×10^-31	1