第一单元 走进化学工业 检测(二)
一、选择题(每小题2分,共10分,每小题只有一个正确选项)
1.近年来,光化学烟雾污染问题已引起人们的注意,下列哪种气体是造成光化学烟雾的主要因素 ( )
A.NO2 B.SO2 C.CO D.CH4
答案:A
2.下列离子方程式正确的是( )
A.钠与水反应2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
B.氧化钠与盐酸反应 O2-+2H+ =H2O
C.碳酸氢钠与稀硫酸反应:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
D.NaOH溶液与小苏打溶液反应 HCO3-+OH-=CO32-+H2O
答案:AD
3.用氨水处理硫酸工业的废气,主要是为了 ( )
A.利用废气中的热量 B.保护环境,防止空气污染
C.充分利用原料 D.以上说法都对
答案:B
4、下列关于催化剂的说法,正确的是( )
A.催化剂能使不起反应的物质发生反应
B.在化学反应前后催化剂性质和质量都不改变
C.催化剂能改变化学反应速率
D.在化学反应过程中,一定不参与化学反应
答案:B
5.下列各组离子能大量共存的是( )
A. B.
C. D.
答案:C
二、选择题(每小题3分,共39分。每小题有1~2个选项正确)
6 属于联合制碱法优点的是 ( )
A.氨和二氧化碳由合成氨厂提供
B.母液可回收氯化铵
C.氯化钠的利用率达96%以上
D.以上全是
答案:D
7.工业上用氨和二氧化碳反应合成尿素。已知下列物质在一定条件下均能与水反应产生H2和CO2,H2是合成氨的原料,CO2供合成尿素用。若从充分利用原料的角度考虑,最好选用的原料是 ( )
A..CO B.石油脑(C5H12、C6H14) C.CH4 D.焦炭
答案:B
8.下列反应达到平衡时,哪种条件下生成物的含量最高:
X2(g)+2Y2 (g) X2Y4 (g) (正反应为放热反应) ( )
A.高温 高压 B.低温 低压
C.高温 低压 D.高压 低温
答案:D
9.环境污染已成为人类社会面临的重大威胁,各种污染数不胜数,下列各词与环境污染无关的是 ( )
①温室效应 ②赤潮 ③酸雨 ④光化学污染 ⑤臭氧空洞 ⑥水俣病 ⑦潮汐 ⑧大脖子病 ⑨水华
A.②⑨ B.②⑤⑦ C.⑥⑦⑧ D.⑦⑧
答案:D
10.下列既不能用浓干燥,也不能用碱石灰干燥的是( )
A. B. C.HCl D.HI
答案:A
11、提纯少量含碳酸氢钠杂质的碳酸钠固体所需用的仪器是……( ) ①试管;②泥三角;③蒸发皿;④试管夹;⑤坩埚;⑥玻璃棒;⑦石棉网;⑧坩埚钳 A、①④ B、②⑤⑧ C、③⑥ D、⑥⑦ 答案:B 12、为了降低硫氧化物造成的空气污染,可以在含硫的燃料中加入生石灰,这种方法称为“钙基固硫”,则燃料燃烧过程中的“固硫”反应为 ( )
A. B.
C. D.
答案:CD
13、合成氨所需H2可由煤和水反应制得,其中一步反应为
(正反应是放热反应),欲提高CO的转化率可采用的方法有:①减小压强;②降低温度;③增大水蒸气的浓度;④增大CO的浓度;⑤使用催化剂,其中正确的组合是( )
A、②④ B、②③ C、①⑤ D、只有③
答案:B
14.合成氨时,假设其他条件相同,下列反应的混合物中,可以获得最多氨气产量的氢气、氮气的体积比是( )
A.1 :1 B.6 :4 C.7 :3 D.8 :2
答案:C
15.恒温恒压下,在2mol N2与6mol H2反应达到平衡的体系中,通入1mol N2和3mol H2,下列说法正确的是 ( )
A.平衡向正方向移动,N2的体积分数增大
B.平衡向正方向移动,N2的转化率减小
C.达到新平衡后,NH3的物质的量浓度不变
D.达到新平衡后,NH3的物质的量是原平衡的1.5倍
答案:CD
16、在密闭容器内,N2、H2起始的物质的量分别为10mol、30mol,达到平衡时N2转化率为25%。若从NH3开始,在相同条件下欲使平衡时各成分的百分含量相同,则应加入的物质的量及NH3的转化率为( )
A、15mol和 25% B、20mol和 50% C、20mol和75% D、40mol和80%
答案:C
17、把9.3克小苏打和碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)组成的混合物溶于水,配制成100毫升溶液,测得其中钠离子的浓度为0.6mol/L,若将等质量的混合物加热到恒重,则加热后残留固体物质的质量为……( ) A、2.12g B、3.18g C、4.22g D、5.28g 答案:B
18、下列有关合成氨工业的叙述,可用勒沙特列原理来解释的是( )
A. 使用铁触媒,使N2和H2的混合气体有利于合成氨
B. 高压比常压条件更有利于合成氨的反应
C. 500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
D. 合成氨时采用循环操作,可提高原料的利用率
答案:B
三、填空题(7个小题,共44分)
19.在密闭容器中的可逆反应:CO + NO2 (g) CO2 (g) + NO + Q 达到平衡后,只改变下列的一个条件,填写有关的空白:
①增大容器的体积,平衡 ,c(NO2)将 ,
反应混合物的颜色 。
②升高温度,平衡 ,体系的压强 。
③加入催化剂,平衡 ,NO2的物质的量 。
④通入O2,反应体系的颜色 ,NO的物质
的量 。
⑤通入N2 ,体系压强 ,平衡 。
答案:①不移动、增大、加深。②逆向移动、增大。③不移动、不变④先变深,后变浅、先减少,后增多⑤增大、不移动。
20.(8分)工业上把黄铁矿粉碎成细小矿粒后,才放入 内进行燃烧,其目的是 。出来的炉气含有 等杂质以及水蒸气,因此在进行氧化反应以前必须使炉气通过除尘、洗涤、干燥等净化设备,其目的是 。工业上用 的硫酸而不直接用水或稀硫酸来吸收三氧化硫,其目的是 。从吸收塔上部出气管排出的尾气其主要成分是 ,这种尾气在空气中形成“酸雾”的主要成分是 。
答案:沸腾炉;增大接触面积,提高反应物的利用率;砷、硒化合物;防止催化剂中毒;
98.3%;防止形成酸雾,有利于的吸收;等;
21.某空气污染监测仪是根据SO2与Br2水的定量反应来测定空气中的SO2含量的。反应的溴来自一个装有酸性(稀硫酸)的KBr溶液的电解槽阳极的氧化反应,电解槽的阳极室与阴极室是隔开的。当测量某地区空气中二氧化硫的含量时,空气(已除尘)以1.5×10-4m3·min-1的流速进入电解槽的阳极室,电流计显示电子通过的速率是8.56×10-11mol·.S-1,此条件下能够保持电解槽中Br2浓度恒定并恰好与二氧化硫完全反应(设空气中不含能与溴反应的其他杂质)。
(1)写出此监测过程中发生反应的化学方程式______________________________________
(2)该地区空气中二氧化硫的含量(单位g/m3空气)为____________________________。
答案.(1)2KBr+2H2Oword/media/image17_1.png2KOH十H2↑+Br2 、Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr
(2)1.1×10-3g/m3空气
22、纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。请按要求回答问题:
(1)“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物,请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式:
;
(2)写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式:
;
;
(3)CO2是制碱工业的重要原料,“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同?
;
(4)绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。根据“联合制碱法”总反应,列出计算原子利用率的表达式:
原子利用率(%)= 。
答案:(1)2NH4Cl +(OH)2 CaCl2 +2NH3↑+2H2O
(2)NH3 +H2O +CO2 +NaCl=NaHCO3↓+ NH4Cl
2NaHCO3 Na2CO3 +CO2↑+H2O
(3)前者的CO2 来自合成氨厂,后者的CO2 来自煅烧石灰石。
(4)原子利用率(%)= =×100%
23、(4分)在硫酸工业生产过程中,有反应(正反应为放热反应),根据表所提供的不同压强下SO2转化率(%)的数据,
试选择该反应的适宜条件(以V2O5)作催化剂) 、 。
答案:450℃;1×118Pa。
24.形成酸雨的原理之一可简示如下:
(1)A物质的化学式____________,B物质的化学式_______________
(2)三个反应中不属于氧化还原反应的是_________________________(填序号)。
(3)SO2中硫元素显+4价,它可能降低到0价,利用这一性质可在工厂的烟道气中通入合适的____________________(填氧化剂或还原剂)除去SO2,达到减小污染的目的。
(4)从环境保护的角度认为:雨水的pH<5.6时,就判断为酸雨,已知pH=-lgc(H+),经测定某次雨水中只含硫酸,且浓度为5×10-5mol/L,这次降雨________(填是或不是)酸雨。
(5)火力发电厂燃烧的煤中含有大量的硫,其排出的废气中往往含有SO2、O2、N2、CO2等。为了除去有害的SO2气体,在英国已进行的一个研究结果表明:高烟囱可以有效降低地表面SO2浓度。在20世纪60年代到70年代的10年间,由发电厂排放的SO2增加了35%。但由于建造高烟囱的结果,地面浓度降低了30%之多。
(I)你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是________。
A.少用煤作燃料 B.把工厂烟囱造高 C.燃料脱硫
D.把工厂迁移到农村 E.开发新能源
(Ⅱ)请从全球环境保护的角度,分析这种建造高烟囱的方法是否可取__________,理由是______________________________·
答案: (1)SO2,SO3 (2)③;(3)还原剂 (4) 是 (5)(I)A、C、E (II)不可取;高烟囱并没有降低大气中的SO2的含量,随着雨水仍会降落地面。
四、计算题(1个小题,共7分)
25、某硫酸厂初步处理后的尾气中含0.2% 的SO2和10% 的O2(均为体积分数)。为了进一步除去SO2,并将SO2转变为(NH4)2SO4,有人设计了如下方案:在400℃时,尾气以5 m3/h的速率通过V2O5的催化剂层后,与20 L/h速率的氨气混合喷水。此时气体温度由400℃降至200℃,在热的结晶装置中得到(NH4)2SO4晶体(气体的体积已转为标准状况)。请回答下列问题:
⑴ 按反应中的理论值,SO2和O2的体积比为2/1,但实际生产中这个比值是多少?为什么?
⑵ 通过计算说明为什么尾气以5 m3/h的速率与20 L/h速率的氨气混合?
⑶ 若该厂每天排放10 000 m3尾气,求该厂每月(按30天计算)可得到(NH4)2SO4的质量为多少?
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