人教版选修2 第一单元课题1 化工生产过程中的基本问题 作业.doc

课题1 化工生产过程中的基本问题一、 选择题1. 在硫铁矿煅烧生成二氧化硫的反应中，被氧化的元素是（ ） a.只有硫元素 b.只有铁元素 c.硫元素和铁元素 d.氧元素 2. 下列化工生产与其对应的化工设备不符合的是（ ） a.制硝酸接触室 b.制硫酸沸腾炉 c.炼铁高炉 d.炼钢氧气顶吹转炉 3. 在用接触法制硫酸的过程中，若将接触室内混和气体突然冷却到 15 ，有白色晶体析出，此晶体是（ ） a.硫酸酐 b.固态氮 c.亚硫酸酐 d.硫黄 4. 煅烧硫铁矿产生so 2 ，为了提高生成so 2 的速率，下列措施可行的是（ ） a.加入催化剂 b.把块状矿石碾成粉末 c.向炉内喷入过量空气 d.降低温度并减少压强 5. 一定温度下，某容器中加入足量碳酸钙，发生反应caco 3 （s）=cao（s）+co 2 （g）达到平衡下列说法正确的是（） a.将体积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，co 2 的浓度为原来的2倍 b.caco 3 （s）加热分解生成cao（s）和co 2 ， s0 c.将体积增大为原来的2倍，再次达到平衡时，气体密度不变 d.保持容器体积不变，充入he，平衡向逆反应方向进行 6. 采用循环操作可以提高原料的利用率，下列工业生产中，没有采用循环操作的是（） a.硫酸工业 b.氯碱工业 c.硝酸工业 d.合成氨工业 7. 制取漂白粉、配制波尔多液和石硫合剂及改良酸性土壤时，都要用到的物质是( ) a.硫磺 b.熟石灰 c.胆矾 d.石膏 8. 在接触法制硫酸工业中，接触室中装有热交换器。采用热交换器的好处是（ ） 充分利用热量，降低能耗 促使平衡向正反应方向移动，提高产率 减少热量及环境污染 提高最终产品的纯度 a. b. c. d. 9. h 2 so 4 是so 3 的水合物，设某种（90%）浓硫酸只存在三种水合物形式h 2 so 4 （so 3 h 2 o）、h 2 s 2 o 7 （2so 3 h 2 o）、h 2 so 4 2h 2 o（so 3 3h 2 o），若so 3 3h 2 o的物质的量占一半，则h 2 so 4 和h 2 s 2 o 7 物质的量之比约为（ ） a.11 b.98 168 c .163191 d.168191 10. 在某温度下，将h 2 和i 2 各1mol的气态混合物充入1l的密闭容器中，发生反应：h 2 （g）+i 2 （g）2hi（g）h0；5min后达到平衡状态，测得c（h 2 ）=0.9moll 1 ， 则下列结论中，不能成立的是（） a.平衡时h 2 、i 2 的转化率相等 b.从反应开始至平衡的过程中，v（hi）=0.04moll 1 min 1 c.其他条件不变再向容器中充入少量h 2 ， i 2 的转化率提高 d.若将容器温度提高，其平衡常数k一定增大 11. 将三氧化硫溶解在浓硫酸中所得到的混合物称为“发烟硫酸”，通常以三氧化硫的质量分数表示其组成。今将0.118 5 g 发烟硫酸试样溶于水，用0.125 moll -1 的naoh标准溶液滴定。用此标准溶液20 ml恰好中和，则试样中so 3 的质量分数为（ ） a.15% b.17% c.34% d.60% 12. 接触法制硫酸中，进入接触室的气体组成（体积分数）为so 2 7%、o 2 11%、n 2 82%。在一定条件下达到平衡时，so 2 的转化率为77%，则平衡时气体总体积是反应前的（ ） a.38.5% b.77% c.6.4% d.97.3% 13. 下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是（） 已达平衡的反应c（s）+h 2 o（g）co（g）+h 2 （g），当增加反应物物质的量时，平衡一定向正反应方向移动 已达平衡的反应n 2 （g）+3h 2 （g）2nh 3 （g），当增大n 2 的浓度时，平衡向正反应方向移动，n 2 的转化率一定升高 有气体参加的反应平衡时，若减小反应器容积时，平衡一定向气体体积增大的方向移动 有气体参加的反应达平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动 a. b. c. d. 14. fe 2 o 3 +3co 2fe+3co 2 是炼铁高炉中发生的一个可逆反应早在19世纪的欧洲，炼铁工程师就发现在其他条件不变时，增加高炉的高度，高炉尾气中co的比例竟然没有改变关于这一事实，下列说法不合理的是（） a.一定条件下，任何可逆反应的进程都有一定的限度，所以co不可能完全转化 b.尾气中co的比例不变，说明反应达到了这一条件下的化学平衡状态 c.尾气中co的比例不变，是因为co 的消耗速率与co 生成速率相等 d.co是气体，铁矿石（主要成分fe 2 o 3 ）是固体，co 与铁矿石接触不充分 15. 大气中的so 2 是造成酸雨的主要污染物最新研究表明，n（ch 3 ） 4 2 so 4 （s）能与so 2 进行如下可逆反应，使其可能成为绿色的so 2 吸收剂n（ch 3 ） 4 2 so 4 （s）+so 2 （g）n（ch 3 ） 4 2 s 2 o 6 （s）h0则用n（ch 3 ） 4 2 so 4 （s）吸收so 2 的适宜条件为（） a.高温高压 b.低温高压 c.高温低压 d.低温低压 二、 填空题 16. 中科院大气研究所研究员张仁健课题组与同行合作，对北京地区pm2.5化学组成及来源的季节变化研究发现，北京pm2.5有6个重要来源，其中，汽车尾气和燃煤分别占4%、18%（如图1所示） （1）用于净化汽车尾气的反应为： 2no（g）+2co（g） 2co 2 （g）+n 2 （g） 已知该反应在570k时的平衡常数为110 59 ， 但反应速率极慢下列说法正确的是： _ a装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有no或co b提高尾气净化效率的常用方法是升高温度 c增大压强，上述平衡右移，故实际操作中可通过增压的方式提高其净化效率 d提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂 （2）co对人类生存环境的影响很大，co治理问题属于当今社会的热点问题镍与co反应的化学方程式为ni（s）+4co（g）ni（co） 4 （g），镍与co反应会造成镍催化剂中毒为防止镍催化剂中毒，工业上常用so 2 除去co，生成物为s和co 2 已知相关反应过程的能量变化如图2所示： 则用so 2 除去co的热化学方程式为_ （3）nh 3 催化还原氮氧化物（scr）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术发生的化学反应是：2nh 3 （g）+no（g）+no 2 （g） 2n 2 （g）+3h 2 o（g）h0为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是（任意填一种）_ （4）利用clo 2 氧化氮氧化物反应过程如下： 反应的化学方程式是2no+clo 2 +h 2 ono 2 +hno 3 +2hcl，反应的离子方程式是_若有11.2l n 2 生成（标准状况），共消耗no _ g （5）化学在环境保护中起着十分重要的作用，电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染该方法可用h 2 将no 3 还原为n 2 ， 25时，反应进行10min，溶液的ph由7变为12其原理如图3所示 电源负极为_（填a或b），阴极反应式为_；若电解过程中转移了2mol电子，则质子交换膜左侧极室电解液的质量减少_克 17. 工业上主要采用氨氧化法生产硝酸，如图是氨氧化率与氨空气混合气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 =_，实际生产要将r值维持在1.72.2之间，原因是_ 18. 在容积固定且为2l的密闭容器中进行反应：n 2 （g）+3h 2 （g）=2nh 3 （g）h=92.4kj/mol，恒温条件下，体系中某两种物质的物质的量随时间关系图，回答下列问题： （1）图象中a、b、c、d四点，其中处于平衡状态的点有_ （2）用h 2 表示15分钟内的反应速率为v（h 2 ）=_达到平衡状态时，下列说法不正确的是_ a2v（n 2 ） 正 =v（nh 3 ） 逆 b容器的总压强不再随时间而变化 cn 2 、nh 3 的分子数之比保持1：2不变 d混合气体的摩尔质量保持不变 e充入少量he时平衡体系中h 2 的体积百分含量将会减小 （3）25min时采用的措施是_；若从a点时刻改变某一条件，以实现达到d点时的状态，此时k b _ k d （填“”、“”或“=”） （4）以n 2 、h 2 为电极反应物，以1l浓度均为0.05moll 1 的hclnh 4 cl混合液为电解质溶液的燃料电池，请写出电池工作时的正极反应式：_已知nh 3 h 2 o在常温下的电离平衡常数为k，n 2 h 2 燃料电池工作一段时间后溶液的ph=7，求电路中通过的电子的物质的量为_（用含k的代数式表示，假设nh 3 与h 2 o完全转化为nh 3 h 2 o且忽略溶液体积的变化） 19. 我国有丰富的天然气资源以天然气为原料合成尿素的主要步骤如图所示（图中某些转化步骤及生成物未列出）： 填写下列空白： （1）已知0.5mol甲烷和0.5mol水蒸气在t，p k pa时，完全反应生成一氧化碳和氢气（合成气），吸收了a kj热量该反应的热化学方程式是：_ （2）上述流程中，工业上分离h 2 、co 2 合理的方法是_ a混合气先通入氢氧化钠溶液，再在溶液中加盐酸 b混合气加压冷却，使co 2 液化 c混合气用氨水洗涤 d混合气先通入到石灰浆，然后高温煅烧固体， （3）为了保证氨气顺利合成，在空气进入合成塔之前必须对空气进行_，目的是_；在合成氨的实际生产过程中，常采取将生成的氨从混合气体中分离出来，分离出氨的方法：_ （4）合理地利用资源不仅可以提高经济效益，而且也是对社会、对全人类负责的表现，阐述图中的两处可以合理利用资源情况_ 三、 综合题20. 甲醇是一种重要的有机化工原料，需求量巨大目前我国独创的联醇工艺的核心是采用一氧化碳加氢中压合成法主要反应如下：co（g）+2h 2 （g）=ch 3 oh（g）；h=111.0kj/mol另有副反应：2co+2h 2 o=co 2 +ch 4 等；中压法操作：压力为1015mpa，温度控制在513k543k，所用催化剂是cuoznoal 2 o 3 合成甲醇的流程如图所示， 请回答： 1）实际生产中co不能过量，以免生成羰基铁使催化剂失去活性，而氢气过量是有益的，指出两点理由：_、_ 2）采取1015mpa压力的作用是_；温度控制在513k543k的原因是_ 3）原料气中的h 2 s对铜催化剂影响甚重，故必先去除之，通常用生石灰除杂，该反应的化学方程式为_： 4）粗甲醇中含有二甲醚等副产物，在常压下蒸馏粗甲醇，首先获得的馏分是_（写结构简式）；获得的甲醇又可在银催化下氧化成甲醛，该反应的化学方程式为：_ 5）若co的转化率为80%，当有22.4m 3 （标况）co与过量h 2 充分反应（不计其它副反应），可制得纯度为96%的甲醇的质量为_kg，同时获得热量_kj 参考答案一、选择题1、c 2、a3、a4、bc5、c 6、b 7、b 8、c9、a10、d 11、a12、d 13、d 14、d 15、b 二、填空题16、d、so2（g）+2co（g）=s（s）+2co2（g）h=（2ba）kjmol1、增大nh3浓度（或减小压强、降低温度）、2 no2+4so32-=n2+4so42-、60、b、2no3+6h2o+10e-=n2+12oh-、18 17、1.25、o2太少不利于nh3的转化，r值为2.2时nh3氧化率已近100% 18、bd、0.02mol/（lmin）、ce、分离出0.8mol氨气、=、n2+6e-+8h+=2nh4+、3（0.05+）mol 19、ch4（g）+h2o（g）=co（g）+3h2（