2．實(shí)施階段 【查看更多】

 

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實(shí)施以減少能源浪費(fèi)和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策，是應(yīng)對全球氣候問題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇．化工行業(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求．如圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，試運(yùn)用所學(xué)知識，解決下列問題：

（1）該產(chǎn)業(yè)鏈中屬于高中階段常見的在低溫下能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是：
N2+3H2?2NH3或NH3+HNO3═NH4NO3
N2+3H2?2NH3或NH3+HNO3═NH4NO3

（2）已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為：
K=
c(H2)c(CO)
c(H2O)
它所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為：
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）

（3）已知在一定溫度下，
C（s）+CO2（g）?2CO（g）平衡常數(shù)K1；
CO（g）+H2O（g ）?H2（g）+CO2（g）平衡常數(shù)K2；
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）  平衡常數(shù)K3；
則K1、K2、K3之間的關(guān)系是：
K3=K1×K2
K3=K1×K2
．
（4）煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實(shí)際問題．已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器時(shí)，會發(fā)生如下反應(yīng)：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示：
溫度/℃ 400 500 800
平衡常數(shù)K 9.94 9 1
該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是
放熱
放熱
反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”），若在500℃時(shí)進(jìn)行，設(shè)起始時(shí)CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L，在該條件下，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為：
75%
75%
．
（5）從圖1看出氨催化氧化可以制硝酸，此過程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等．已知NO2和N2O4的結(jié)構(gòu)式分別是和．實(shí)驗(yàn)測得N-N鍵鍵能為167kJ?mol-1，NO2中氮氧鍵的鍵能為466kJ?mol-1，N2O4中氮氧鍵的鍵能為438.5kJ?mol-1．請寫出NO2轉(zhuǎn)化為N2O4的熱化學(xué)方程式
2NO2（g）?N2O4（g）△H=-57kJ?mol-1
2NO2（g）?N2O4（g）△H=-57kJ?mol-1
．對反應(yīng)N2O4（g）?2NO2（g），在溫度為T1、T2時(shí)，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖2所示．下列說法正確的是
D
D
．
A．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＞C
B．A、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A深，C淺
C．B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對分子質(zhì)量：B＜C
D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法
（6）0.2mol/L的NaOH與0.4mol/L的上述產(chǎn)業(yè)鏈中一產(chǎn)品化肥硝酸銨溶液等體積混合后，溶液中所有分子和離子（ 除水和氨分子外）等微粒從大到小的順序是
c（NO3-）＞c（NH4+）＞c（Na+）＞c（NH3?H2O）＞c（OH-）＞c（H+）
c（NO3-）＞c（NH4+）＞c（Na+）＞c（NH3?H2O）＞c（OH-）＞c（H+）
．
（7）以上述產(chǎn)業(yè)鏈中甲醇為燃料制成燃料電池，請寫出在氫氧化鉀介質(zhì)中該電池的負(fù)極反應(yīng)式
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
．

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（13分）實(shí)施以減少能源浪費(fèi)和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策，是應(yīng)對全球氣候問題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇�；ば袠I(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求。下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，試運(yùn)用所學(xué)知識，解決下列問題：

（1）該產(chǎn)業(yè)鏈中屬于高中階段常見的在低溫下能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是：                 

（2）已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為：

它所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為：                                

（3）已知在一定溫度下，

C（s）+CO2（g）   2CO（g）平衡常數(shù)K1；  

CO（g）+H2O（g   H2（g）+CO2（g）平衡常數(shù)K2；

C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）  平衡常數(shù)K3；

則K1、K2、K3之間的關(guān)系是：                                     。 

（4）煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實(shí)際問題。已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器時(shí)，會發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)，該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示：

溫度/℃

400

500

800

平衡常數(shù)K

9.94

9

1

該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是      反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”），若在500℃時(shí)進(jìn)行，設(shè)起始時(shí)CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L，在該條件下，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為：     。

（5）從上圖看出氨催化氧化可以制硝酸，此過程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等。對反應(yīng)N2O4(g) 2NO2(g)   △H＞0在溫度為T1、T2時(shí)，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示。下列說法正確的是　　　　　　。

A．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＞C

B．A、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A深，C淺

C．B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對分子質(zhì)量：B＜C

D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法

E．A、C兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)：A＞C

（6）0.2mol/L的NaOH與0.4mol/L的上述產(chǎn)業(yè)鏈中一產(chǎn)品化肥硝酸銨溶液等體積混合后，溶液中各離子的物質(zhì)的量濃度從大到小的順序是              。

 

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（13分）實(shí)施以減少能源浪費(fèi)和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策，是應(yīng)對全球氣候問題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇�；ば袠I(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求。下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，試運(yùn)用所學(xué)知識，解決下列問題：

（1）該產(chǎn)業(yè)鏈中屬于高中階段常見的在低溫下能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是：                 

（2）已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為：

它所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為：                                

（3）已知在一定溫度下，

C（s）+CO2（g）   2CO（g）平衡常數(shù)K1；  

CO（g）+H2O（g   H2（g）+CO2（g）平衡常數(shù)K2；

C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）  平衡常數(shù)K3；

則K1、K2、K3之間的關(guān)系是：                                      。 

（4）煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實(shí)際問題。已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器時(shí)，會發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)，該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示：

溫度/℃

400

500

800

平衡常數(shù)K

9.94

9

1

該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是      反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”），若在500℃時(shí)進(jìn)行，設(shè)起始時(shí)CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L，在該條件下，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為：      。

（5）從上圖看出氨催化氧化可以制硝酸，此過程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等。對反應(yīng)N2O4(g) 2NO2(g)   △H＞0在溫度為T1、T2時(shí)，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示。下列說法正確的是　　　　　　。

A．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＞C

B．A、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A深，C淺

C．B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對分子質(zhì)量：B＜C

D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法

E．A、C兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)：A＞C

（6）0.2mol/L的NaOH與0.4mol/L的上述產(chǎn)業(yè)鏈中一產(chǎn)品化肥硝酸銨溶液等體積混合后，溶液中各離子的物質(zhì)的量濃度從大到小的順序是               。

 

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作為國家正在實(shí)施的“西氣東輸”工程終點(diǎn)站，上海將逐步改變以煤、石油為主的能源結(jié)構(gòu)，這對解決城市環(huán)境污染意義重大．

(1)目前上海大部分居民所使用的燃料主要是管道煤氣，浦東新區(qū)居民開始使用天然氣作為民用燃料．管道煤氣的主要成分是CO、H2和少量烴類，天然氣的主要成分是CH4．它們的燃燒反應(yīng)如下：

2CO＋O22CO2

2H2＋O22H2O

CH4＋2O2CO2＋2H2O

根據(jù)以上化學(xué)方程式判斷：燃燒相同量的管道煤氣和天然氣，消耗空氣體積較大的是________．因此燃燒管道煤氣的灶具如改燃天然氣，灶具的改進(jìn)方法是________進(jìn)風(fēng)口(填“增大”或“減小”)，如不作改進(jìn)可能產(chǎn)生的不良后果是________．

管道煤氣中含有的烴類，除甲烷外，還有少量的乙烷、丙烷、丁烷等，它們的某些性質(zhì)見下表：

試根據(jù)以上某個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)解釋嚴(yán)寒的冬季管道煤氣火焰很小，并呈現(xiàn)持續(xù)狀態(tài)的原因是________．

(2)為解決能源危機(jī)，人類還需要進(jìn)一步開發(fā)可再生能源，包括太陽能、風(fēng)能、潮汐能、生物質(zhì)能等各類能源．生物質(zhì)包括農(nóng)、林、畜牧業(yè)的廢棄物、藻類等，蘊(yùn)藏著相當(dāng)驚人的能量．生物質(zhì)能是綠色植物通過光合作用的光反應(yīng)階段，將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)開_______貯于________和ADP中．通過暗反應(yīng)階段最終將能量貯藏在________中．利用生物質(zhì)能還可以極大地減少CO2的排放，有利于解決能源消耗帶來的________效應(yīng)問題．

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（10分）工業(yè)制硫酸生產(chǎn)流程如下圖：

98％硫酸
 
 


（1）造氣階段，為提高反應(yīng)的效率，充分利用含硫礦石，請你提出兩條可行的措施：

                          、                         

催化劑

△
 
（2）為研究條件對化學(xué)平衡的影響，在一密閉容器中，反應(yīng)

2ＳＯ2（ｇ）＋Ｏ2（ｇ）2ＳＯ3（ｇ） ΔH＝－196 kJ·mol-1

達(dá)平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí)，SＯ2的濃度是原平衡時(shí)的60%，則              

A．平衡向逆反應(yīng)方向移動了      

B．ＳＯ2的轉(zhuǎn)化率減小了

C．ＳＯ3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了

D．平衡移動過程中，v（逆）＜ v（正）

（3）在催化反應(yīng)室，發(fā)生（2）中的反應(yīng)，已知：某溫度下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與體系總壓強(qiáng)（p）的關(guān)系如右圖所示。根據(jù)圖示回答：

①將1.0mol SO2和0.05mol O2置于10Ｌ密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，若體系總壓強(qiáng)為0.10 MPa。該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于　　　　。

②平衡狀態(tài)由Ａ變到Ｂ時(shí)，平衡常數(shù)Ｋ（Ａ）      Ｋ（Ｂ） （填“＞”、“＜”或“＝”）。

（4）增大體系的壓強(qiáng)能使（2）中平衡向正反應(yīng)方向移動，但在實(shí)際生產(chǎn)中采用了常壓的條件，你認(rèn)為可能的原因是：                   。

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