【题目】某化工厂每小时生产a 吨98%(质量分数)硫酸。为使硫充分燃烧,且在下一步催化氧化时不再补充空气,要求燃烧后的混合气体中含氧气的体积分数为b%。若空气中氧气的体积分数为21%,且不考虑各生产阶段的物料损失,则
(1)该厂每小时消耗标准状况下空气的体积为___________m3。
(2)为满足题设要求,b%的下限等于___________。
【答案】 7%
【解析】
根据S+O2=SO2反应前后气体体积不变,求出燃烧后O2的体积。
(1)每小时生产的纯硫酸为(a×106g×98%)÷98g/mol=a×104mol。生产过程中生成的SO2和SO3也都是a×104mol。设每小时消耗空气的体积为V,则由S+O2=SO2消耗O2的体积等于生成的SO2体积,即燃烧前空气的体积等于燃烧后混合气体的体积,据此可得以下关系:空气中O2的体积=反应中消耗的O2的体积+燃烧后混合气体中O2的体积,即V×21%=a×104mol×22.4L·mol-1×10-3m3·L-1+V×b%,V= m3。
(2)“b的下限”,其含义是指燃烧后剩余的O2在第二步催化氧化时恰好完全反应,也就是说,燃烧前空气中的氧(空气体积的21%)恰好满足两步反应。因S+O2=SO2和O2+2SO2=2SO3两步反应耗O2之比为2:1,故燃烧后(第一步反应后)混合气体中O2的体积分数的下限是b%= ×21%=7%。
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【题目】可逆反应:2NO2(g)2NO(g) + O2(g),在体积不变的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2 n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2 n mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率数值之比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
A.①④B.②③C.①③④D.①②③④
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【题目】绿原酸的结构简式如下图,则下列有关绿原酸的说法不正确的是
A. 分子式为C16H18O9
B. 既可以与氢气发生加成反应,又可以使酸性KMnO4溶液褪色
C. 还能发生取代、加聚、消去等反应
D. 在镍做催化剂的情况下,1 mol绿原酸发生加成反应最多可消耗6 mol 氢气
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【题目】某兴趣小组利用文献资料设计方案对氯及其化合物进行探究。
Ⅰ.用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气
(1)该小组利用右图装置及试剂制备并收集适量Cl2,装置B、C的作用分别是___________、_______________。
(2)制得的氯气中加入适量水,得到饱和氯水,饱和氯水中含氯元素的微粒有____________(写出全部微粒)。
(3)饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓HC1O溶液的方法之一。在过量的石灰石中加入饱和氯水充分反应,有少量气泡产生,溶液浅黄绿色褪去,过滤,得到的滤液其漂白性比饱和氯水更强。
①滤液漂白性增强的原因是________________(用化学平衡移动原理解释)。
②饱和氯水与石灰石反应生成HC1O的方程式是___________________。
Ⅱ. ClO3—、Cl—和H+反应的探究
(4)KClO3、KCl与硫酸可以反应。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应的影响,实验记录如下(实验在室温下进行):
烧杯编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
氯酸钾饱和溶液 | 1mL | 1mL | 1mL | 1mL |
氯化钾固体 | 1g | 1g | 1g | 1g |
水 | 8mL | 6mL | 3mL | 0mL |
硫酸(6mol/L) | 0mL | 2mL | (____)mL | 8mL |
现象 | 无现象 | 溶液呈浅黄色 | 溶液呈黄绿色,生成浅黄绿色气体 | 溶液呈黄绿色, |
①该系列实验的目的_______________________。
②烧杯3取用硫酸的体积应为______________mL。
(5)该小组同学查资料得知:将氯酸钾固体和浓盐酸混合也能生成氯气,同时有大量ClO2生成;ClO2沸点为10℃,熔点为-59℃,液体为红色;Cl2沸点为-34℃,液态为黄绿色。设计最简单的实验验证Cl2中含有ClO2______________________。
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【题目】合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),一种工业合成氨,进而合成尿素的的简易流程图如下:
(1)步骤II中制氢气原理如下:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
恒容容器中,对于以上反应,能加快反应速率的是_____________。
a. 升高温度 b. 充入He c. 加入催化剂 d. 降低压强
(2)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS,一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式为______________。
(3)CO2和H2在高温、高压、催化剂条件下可合成CH3CH2OH,反应的化学方程式_________________________________。以CH3CH2OH、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成然料电池,该电池中负极上的电极反应式是:_________________________。
(4)已知尿素的结构简式为,请写出尿素的同分异构体中含有离子键的化学式_________。
(5)已知CO2+ 2NH3CO(NH2)2+ H2O,若合成尿素的流程中转化率为80%时,100吨甲烷为原料能够合成__________吨尿素。
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【题目】下列各关系式中能说明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是( )
A. 3v正(N2)=v正(H2) B. v正(N2)=v逆(NH3)
C. 2v正(H2)=3v逆(NH3) D. v正(N2)=3v逆(H2)
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【题目】已知室温时,某一元酸HA在水中有发生电离,下列叙述不正确的是
①该溶液的;
②升高温度,溶液的pH增大;
③此酸的电离平衡常数约为;
④加水稀释后,各离子的浓度均减小;
⑤由HA电离出的约为水电离出的的倍;
⑥适当增大HA的浓度,HA的电离平衡正向移动,电离平衡常数增大。
A.②④⑥B.①④⑤C.②⑤⑥D.②④⑤
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【题目】可逆反应A(g)+BC(g)+D,达到平衡时,下列说法不正确的是
A.若B是气体,增大A的浓度会使B的转化率增大
B.若增大A的浓度,平衡体系颜色加深,D不一定是有颜色的气体
C.升高温度,C质量分数减少,说明正反应为放热反应
D.增大压强,平衡不移动,说明B、D一定是气体
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【题目】常温时,下列叙述正确的是
A.的与混合溶液中
B.的可乐中是的柠檬水中的10倍
C.AgCl在溶液和NaCl溶液中的溶解度相同
D.溶液加水稀释至100mL,pH和均减小
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