化学研究方法与工业化学知识点题库

煤的气化所得气体可用于城市家用燃气。下列选项中的气体均属于家用燃气有效成分的是( )

A . CO H₂ N₂ B . CO CH₄ H₂ C . CO CH₄ CO₂ D . CH₄ H₂ O₂

下列关于化工生产原理的叙述中，符合目前工业生产实际的是（　　）

A . 氯碱工业中，离子交换膜的作用是防止离子运动 B . 硫酸、硝酸、合成氨均使用了催化剂 C . 石油裂化的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃 D . 氯气和氢气混合在光照条件下生成氯化氢，用水吸收得到盐酸

侯氏制碱法的生产流程可表示如下，请回答下列问题：

（1）沉淀池中加入（或通入）有关物质的顺序为→ → 　

（2）写出上述流程中X、Y的化学式：X Y 　

（3）写出沉淀池中发生的化学反应方程式

（4）侯氏制碱法的生产流程中可以循环使用的物质主要为、

（5）从沉淀池中取出沉淀的操作是，为了进一步提纯NaHCO₃晶体，可采用法

（6）若在煅烧炉中燃烧的时间较短，NaHCO₃将化解不完全．现若取10.5g NaHCO₃固体，加热一定时间后，剩余固体的质量为7.1g，如果把此剩余固体全部加入到200mL 1mol/L的盐酸中，充分反应后溶液中H⁺的物质的量浓度为 mol/L（溶液体积变化忽略不计）

竖炉冶铁工艺流程如右图．使天然气产生部分氧化，并在特殊的燃烧器中使氧气和天然气燃烧：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）；△H₁=﹣802kJ/mol，催化反应室发生的反应为：CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）；△H₂=+216kJ/mol；CH₄（g）+CO₂（g）=2CO（g）+2H₂（g）；△H₃=+260kJ/mol，（不考虑其他平衡的存在），下列说法正确的是（　　）

A . 设置燃烧室的目的是产生CO₂和水蒸气作原料气与甲烷反应 B . 催化室需维持在550﹣750℃，目的仅是提高CH₄转化的速率 C . 加入铁矿石时，将铁矿石粉碎，目的是加快反应速率提高原料利用率 D . 增大催化反应室的压强，甲烷的转化率减小，平衡常数减小

铁及其化合物在生产、生活中有广泛应用．请回答下列问题：

（一）高炉炼铁过程中发生的主要反应为： $\text{[math]}$ Fe₂O₃（s）+CO（g）⇌ $\text{[math]}$ Fe（s）+CO₂（g）

已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：

温度/℃	1000	1115	1300
平衡常数	4.0	3.7	3.5

（1）该反应的平衡常数表达式K=　　；△H 0（填“＞”、“＜”或“=”）．

（2）欲提高上述反应中CO的平衡转化率，可采取的措施是．

A．提高反应温度 B．移出部分CO₂

C．加入合适的催化剂 D．减小容器的容积

（3）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1.0mol，此时υ_正 υ_逆（填“＞”、“＜”或“=”）．经过10min，在1000℃达到平衡，则该时间范围内反应的平均反应速率υ（CO₂）= ．

（二）高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂．

（4）一定条件下Fe（OH）₃与KClO在KOH溶液中反应可制得K₂FeO₄ ，其中反应的氧化剂是　；生成0.5mol K₂FeO₄转移电子的物质的量是　 mol．

（5）从环境保护的角度看，制备K₂FeO₄较好的方法为电解法，其装置如图所示．电解过程中阳极的电极反应式为　．

一元硬币的外观有银白色的金属光泽，一些同学认为它可能是铁制成的，为证明其想法，有同学拿磁铁来吸引一下．就这一过程而言，属于科学探究中的（　　）

A . 实验 B . 假设 C . 观察 D . 做结论

下列关于工业生产的说法中正确的是（　　）

A . 硫酸工业中合成SO₃通常采用常压，是因为常压比高压更有利于SO₃的生成 B . 氯碱工业中阳离子交换膜的主要作用是防止氯气和氢气以及氢氧化钠反应 C . 工业合成氨通常采用500℃的高温主要是为了提高氮气的转化率 D . 电解精炼铜时，纯铜作为阳极，粗铜作为阴极

【化学选修2：化学与技术】

（1）火山喷发所产生的硫磺可用于生产重要的化工原料硫酸．某企业用右图所示的工艺流程生产硫酸：
请回答下列问题：
①为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装（填设备名称）．吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是．
②为使硫磺充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%．为提高SO₂转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为．假设接触室中SO₂的转化率为95%，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为．（空气中氧气的体积分数按0.2计），该尾气的处理方法是．
③与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是（可多选）．
A．耗氧量减少 B．二氧化硫的转化率提高
C．产生的废气减少 D．不需要使用催化剂
（2）硫酸的用途非常广泛，可应用于下列哪些方面（可多选）．

A . 橡胶的硫化 B . 表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成 C . 铅蓄电池的生产 D . 过磷酸钙的制备
（3）矿物燃料的燃烧是产生大气中SO₂的主要原因之一．在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO₂的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学方程式．

1861年，比利时人索尔维以食盐、石灰石和氨为原料，制得了碳酸钠．这种制碱方法称为氨碱法，其主要步骤是：

①在含氨的饱和氯化钠溶液中通入CO₂制得NaHCO₃

②再将NaHCO₃焙烧制得纯碱，CO₂循环使用

③析出小苏打的母液中加入生石灰，NH₃循环使用

我国著名化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：

（1）上述生产纯碱的方法称，副产品的一种用途为．
（2）沉淀池中发生的化学反应方程式是．
（3）写出上述流程中X物质的分子式．
（4）向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有．
（5）设计实验检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠
（6）侯德榜制碱的方法与氨碱法相比，其优点是

煤是一种重要能源，工业上常把煤进行气化和液化处理，变为清洁能源。由水蒸气和炽热的无烟煤作用可得水煤气，水煤气是混合气体，主要由两种无色无味气体组成，是重要的工业原料。

（1）在工业生产水煤气时，燃料层的温度会下降，这说明。
（2）提出猜想：水煤气的成分可能是 ①和氢气，②和氢气；提出以上猜想的依据是（填元素符号）。
设计实验：请从下列装置中选择一种，设计简单的实验证明猜想。
（3）你选择装置是(填字母代号)。
（4）实验结论：如果，那么猜想(填序号)是合理。

工业上合成氨反应为：N₂+3H₂ $\text{[math]}$ 2NH₃ ，回答下列问题：

（1）反应过程中拆开的化学键是；
（2）反应放热，从价键角度分析，反应放热的原因是，下列图像正确的是。
（3）在体积是2L的密闭容器中开始加入1molN₂ ， 3molH₂ ，反应过程浓度中，物质的浓度与时间的关系如图所示。

①t₁时生成NH₃的物质的量是；用H₂表示的化学反应速率υ（H₂）=。

②下列各项能表明反应达到化学平衡状态的是。

A.容器中气体的密度保持不变

B.容器中气体的压强不变

C.氨气的含量不变

D.拆开3molH-H键同时形成6molN-H键
（4）下列措施中能提高合成氨反应化学反应速率的是。
A.使用高效催化剂

B.恒温恒容再充入氢气

C.降低反应温度

D.扩大容器体积

下列化工生产过程中，未涉及氧化还原反应的是（）

A . 海带提碘 B . 氨碱法制碱 C . 氯碱工业 D . 海水提溴

（1）制硫酸的三种原料是、、，三个生产过程是①，写出反应方程式，②，写出反应方程式，③，写出反应方程式，三废指的是、、。
（2）合成氨的反应原理工业合成氨的反应条件为浓度使用过量的、温度℃、高压MPa、。

分类法在化学的发展中起到了非常重要的作用。下列分类标准不合理的是（）

①根据组成元素将氧化物分成酸性氧化物和碱性氧化物

②根据是否有丁达尔效应将分散系分为溶液、胶体和浊液

③根据反应是否有电子转移将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应

④根据水溶液是否能导电将化合物分为电解质和非电解质

⑤根据酸分子中含有的氢原子个数，将酸分为一元酸、二元酸和多元酸

A . ②③④ B . ①③④⑤ C . ①②④⑤ D . ①②③⑤

下列反应中，属于氮的固定的是( )

A . 由氨制成碳酸氢铵或硫酸铵 B . $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应生成 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 反应生成 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 在一定条件下合成氨

下列物质转化路线符合工业生产实际的是（）

A . $\text{[math]}$ B . 淀粉 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . 饱和NaCl溶液 $\text{[math]}$ NaHCO₃晶体

下列说法正确的是（）

A . 向某溶液中滴加硝酸酸化的 $\text{[math]}$ 溶液，有白色沉淀生成，则原溶液中一定含有 $\text{[math]}$ B . 合成氨工业中，使用铁触媒作催化剂，目的是打破原有平衡状态，从而建立新的平衡，提高氨气的产率 C . 少量的 $\text{[math]}$ 加入到过量的 $\text{[math]}$ 溶液中，充分振荡，再滴入 $\text{[math]}$ 溶液，溶液无现象 D . 合成氨工业的成功，改变了世界粮食生产的历史，使人类免受饥荒之苦

氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。

（1）海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是（填图中数字序号）。
（2）下列关于海洋氮循环的说法正确的是（填字母序号）。
a.海洋中存在游离态的氮

b.海洋中的氮循环起始于氮的氧化

c.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与

d.向海洋排放含NO $\text{[math]}$ 的废水会影响海洋中NH $\text{[math]}$ 的含量
（3）有氧时，在硝化细菌作用下，NH $\text{[math]}$ 可实现过程④的转化，将过程④的离子方程式补充完整：4NH $\text{[math]}$ +5O₂ =2NO $\text{[math]}$ +_H⁺+_+
（4）为避免含氮废水对海洋氮循环系统的影响，需经处理后排放。右图是间接氧化工业废水中氨氮（NH $\text{[math]}$ ）示意图。

①结合电极反应式简述间接氧化法去除氨氮的原理：。

② 若生成H₂和N₂的物质的量之比为3：1，则处理后废水的pH将填“增大”“不变”或“减小”）。

已知： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，下列关于合成氨工业的说法不正确的是（）

A . 温度选择400～500℃是为了提高氮气的转化率 B . 将原料气净化处理是为了防止其中混有的杂质使催化剂“中毒” C . 不选择过高压强的主要原因是压强越大，对材料的强度和设备的制造要求越高 D . 迅速冷却、液化氨气是为了使化学平衡向生成氨气的方向移动

关于化工生产，下列说法错误的是（）

A . 工业常用电解饱和食盐水的方法来制取氯气 B . 硫酸工业在常压下用SO₂与O₂反应制取SO₃ C . 联合制碱法、氨碱法所需的CO₂都来自石灰石的分解 D . 通常以海带、紫菜等为原料提取碘

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