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【题目】某化工厂每小时生产a 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SO2SO3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·mol1×10-3m3·L1+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=SO2O2+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%

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【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( )

单位时间内生成n mol O2的同时生成2 n mol NO2

单位时间内生成n mol O2的同时生成2 n mol NO

NO2NOO2表示的反应速率数值之比为2∶2∶1的状态

混合气体的颜色不再改变的状态

A.①④B.②③C.①③④D.①②③④

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科目:高中化学 来源: 题型:

【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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科目:高中化学 来源: 题型:

【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BC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。

滤液漂白性增强的原因是________________(用化学平衡移动原理解释)。

饱和氯水与石灰石反应生成HC1O的方程式是___________________

Ⅱ. ClO3ClH+反应的探究

4KClO3KCl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


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,
生成黄绿色气体

该系列实验的目的_______________________

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)CO2H2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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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列各关系式中能说明反应N23H22NH3已达到平衡状态的是(  )

A. 3v(N2)v(H2) B. v(N2)v(NH3)

C. 2v(H2)3v(NH3) D. v(N2)3v(H2)

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科目:高中化学 来源: 题型:

【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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科目:高中化学 来源: 题型:

【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.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BD一定是气体

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】常温时,下列叙述正确的是

A.混合溶液中

B.的可乐中的柠檬水中10

C.AgCl溶液和NaCl溶液中的溶解度相同

D.溶液加水稀释至100mLpH均减小

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