高炉煤气是炼铁厂排放的尾气，含有H2、N2、CO、CO2及O2,其中N2约为55%、CO约...

高炉煤气是炼铁厂排放的尾气，含有H2、N2、CO、CO2及O2，其中N2约为55%、CO约为25%、CO2约为15%、O2约为1.64% (均为体积分数)。某科研小组对尾气的应用展开研究：

Ⅰ.直接作燃料

己知：C(s)+O2(g)=CO2(g)　 △H=-393.5kJ/mol，　 2C(s)+O2(g)=2CO(g)　　 △H=-221kJ/mol

(1)CO燃烧热的热化学方程式为__________________________________。　　

Ⅱ.　　 生产合成氨的原料

高炉煤气经过下列步骤可转化为合成氨的原料气：

在脱氧过程中仅吸收了O2；交换过程中发生的反应如下，这两个反应均为吸热反应：

CO2+CH4CO+H2 　　　 CO+H2OCO2+H2

(2) 气体通过微波催化交换炉需要较高温度，试根据该反应特征，解释采用较高温度的原

因：________________________。

(3)通过铜催化交换炉后，所得气体中V(H2)：V(N2)=______________________。

Ⅲ.合成氨后的气体应用研究

(4)氨气可用于生产硝酸，该过程中会产生大气污染物NOx。为了研究对NOx的治理，该研究小组在恒温条件下，向2L恒容密闭容器这加入0.2molNO和0.1molCl2，发生如下反应：2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g)　　 △H<0。10min 时反应达平衡，测得10min内v (ClNO)=7.5×10-3mol/(L·min)，则平衡后n(Cl2)=___________mol。

设此时NO的转化率为ɑ1，若其它条件不变，上述反应在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率为ɑ2，则ɑ1_________ɑ2 (填“>”、“<”或“=”)；平衡常数K_______(填“增大”“减小”或“不变”）

(5)氨气还可用于制备NCl3，NCl3发生水解产物之一具有强氧化性，该水解产物能将稀盐酸中的NaClO2氧化成ClO2，该反应的离子方程式为__________________________ 。

Ⅳ.一种用高岭土矿(主要成分为SiO2、Al2O3，含少量Fe2O3)为原料制备铝铵矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如图所示。回答下列问题：

(6)当“酸溶”时间超过40min时，溶液中的Al2(SO4)3会与SiO2反应生成Al2O3·nSiO2，导致铝的溶出率降低，该反应的化学方程式为________________________。

(7)检验“除铁”过程中铁是否除尽的方法是_________________________。

(8)“中和”时，需控制条件为20℃和pH=2.8，其原因是__________________________。

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高炉煤气是炼铁厂排放的尾气，含有H2、N2、CO、CO2及O2,其中N2约为55%、CO约为25%、CO2约为15%、O2约为1.64%(均为体积分数)。某科研小组对尾气的应用展开研究：

(1)直接作燃料

已知：C(s)+O2(g)CO2 (g) ΔH=-393.5kJ/mol

2C(s)+O2(g)2CO (g) ΔH=-221kJ/mol

CO燃烧热的热化学方程式为__________。

(2)生产合成氨的原料

高炉煤气经过下列步骤可转化为合成氨的原料气：

在脱氧过程中仅吸收了O2，交换过程中发生的反应如下，这两个反应均为吸热反应：

CO2+CH4CO+H2(未配平)　　　　 CO+H2OCO2+ H2

①气体通过微波催化交换炉需要较高温度，试根据该反应特征，解释采用较高温度的原因____________________________________________。

②通过铜催化交换炉后,所得气体中V(H2)：V(N2)=__________。

(3)合成氨后的气体应用研究

①氨气可用于生产硝酸，该过程中会产生大气污染物NOx。为了研究对NOx的治理，该科研小组在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，发生如下反应：2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) ΔH<0。10min时反应达平衡,测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol/(L·min)，则平衡后n(Cl2)=__________mol。设此时NO的转化率为α1，若其它条件不变，上述反应在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率为α2，则α1__________α2 (填“>”、“<”或“=”)；平衡常数K__________(填增大”“减小 ”或“不变”)

②氨气还可用于制备NCl3，NCl3发生水解产物之一具有强氧化性，该水解产物能将稀盐酸中的NaClO2氧化成ClO2，该反应的离子方程式为__________。

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高炉煤气是炼铁厂排放的尾气，含有H2、N2、CO、CO2及O2，其中N2约为55%、CO约为25%、CO2约为15%、O2约为1.64% (均为体积分数)。某科研小组对尾气的应用展开研究：

I.直接作燃料

己知：C(s)+O2(g)=CO2 (g)　　 △H=-393.5kJ/mol

2C(s)+O2(g)=2CO (g)　　 △H=-221kJ/mol

（1）CO燃烧热的热化学方程式为____________________________________________________________________________ 。

II．生产合成氨的原料

高炉煤气经过下列步骤可转化为合成氨的原料气：

在脱氧过程中仅吸收了O2；交换过程中发生的反应如下，这两个反应均为吸热反应：CO2+CH4CO+H2　 CO+H2OCO2+ H2

（2）气体通过微波催化交换炉需要较高温度，试根据该反应特征，解释采用较高温度的原因：____________________________________________________________________________ 。

（3）通过铜催化交换炉后，所得气体中V(H2)：V(N2)= ______________。

III.合成氨后的气体应用研究

（4）氨气可用于生产硝酸，该过程中会产生大气污染物NOx。为了研究对NOx的治理，该科研小组在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO 和0.1molCl2，发生如下反应：2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)　 △H<0。10min时反应达平衡，测得10min 内v (ClNO)=7.510-3mol/(L·min)，则平衡后n(Cl2)=_________mol。

设此时NO的转化率为α1，若其它条件不变，上述反应在恒压条件下进行，平衡时NO 的转化率为α2，则α1 ____α2 （填“＞”、“<”或“=”）；平衡常数K____ (填增大”“减小 ”或“不变”)

（5）氨气还可用于制备NCl3，NCl3发生水解产物之一具有强氧化性，该水解产物能将稀盐酸中的NaClO2氧化成ClO2，该反应的离子方程式为_____________________________。

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高炉煤气是炼铁厂排放的尾气，含有H2、N2、CO、CO2及O2，其中N2约为55%、CO约为25%、CO2约为15%、O2约为1.64% (均为体积分数)。某科研小组对尾气的应用展开研究：

I.直接作燃料

己知：C(s)+O2(g)=CO2 (g)　　 △H=-393.5kJ/mol

2C(s)+O2(g)=2CO (g)　　 △H=-221kJ/mol

（1）CO燃烧热的热化学方程式为____________________________________________________________________________ 。

II．生产合成氨的原料

高炉煤气经过下列步骤可转化为合成氨的原料气：

在脱氧过程中仅吸收了O2；交换过程中发生的反应如下，这两个反应均为吸热反应：CO2+CH4CO+H2　 CO+H2OCO2+ H2

（2）气体通过微波催化交换炉需要较高温度，试根据该反应特征，解释采用较高温度的原因：____________________________________________________________________________ 。

（3）通过铜催化交换炉后，所得气体中V(H2)：V(N2)= ______________。

III.合成氨后的气体应用研究

（4）氨气可用于生产硝酸，该过程中会产生大气污染物NOx。为了研究对NOx的治理，该科研小组在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO 和0.1molCl2，发生如下反应：2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)　 △H<0。10min时反应达平衡，测得10min 内v (ClNO)=7.510-3mol/(L·min)，则平衡后n(Cl2)=_________mol。

设此时NO的转化率为α1，若其它条件不变，上述反应在恒压条件下进行，平衡时NO 的转化率为α2，则α1 ____α2 （填“＞”、“<”或“=”）；平衡常数K____ (填增大”“减小 ”或“不变”)

（5）氨气还可用于制备NCl3，NCl3发生水解产物之一具有强氧化性，该水解产物能将稀盐酸中的NaClO2氧化成ClO2，该反应的离子方程式为_____________________________。

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高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为N2、CO、CO2、H2O等，其中可燃成分CO含量约占25％左右，CO2、N2的含量分别占15%、55%。回答下列问题：

（1）上述提及的气体分子中，电子数相等的两种气体是________（写化学式）。

（2）高炉煤气中CO具有较高的利用价值，可以与H2合成甲烷，已知有关反应的热化学方程式如下：

① H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　　　　 △H=-285.8kJ/mol

② CO(g)＋O2(g)=CO2(g)　　　 △H=-283.0kJ/mol

③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)　　 △H=-890.3kJ/mol

则CO(g)+2H2(g)=CH4(g)+ O2(g)　　 △H=_________kJ/mol。

（3）高炉煤气中N2的含量较高，利用CO前需要对CO 进行富集，实现CO和N2的分离。

① 工业上常采用醋酸亚铜氨溶液来吸收CO，该反应的热化学方程式为

CH3COOCu(NH3)2(aq)+CO(g)=CH3COOCu(NH3)2·CO(aq)　　 △H＜0。吸收CO后的溶液经过适当处理可恢复为醋酸亚铜氨溶液，从而实现CO与吸收液的分离，分离过程可采取的措施有______________（写出一种即可）。

②到目前为止，CO吸附剂的开发大多数以亚铜为活性组分负载在各种载体上，然后采用变压吸附（PSA）方式在含N2体系中脱出CO。下图是变压吸附回收高炉煤气中CO的流程图：

PSA-I吸附CO2时间对PSA-II中CO回收率的影响见下图，由此可见，为了保证载体亚铜吸附剂对CO的吸附和提纯要求，应采取的措施是________， “放空气体”的主要成分为_______。

（4）高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3(s)+ 3 CO(g)===2Fe (s)+3CO2(g)。该反应在不同温度下的平衡常数如下表所示：

① 该反应的△H______0（填“> " " < ”或“= " ）。

② 欲提高上述反应中CO 的转化率，可采取的措施是______。

a．适当降低反应体系的温度　　 b．及时移出体系中的CO2 c．加入合适的催化剂

d．减小容器的容积　　　　　　　　 e．增大Fe2O3的量

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高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为CO、CO2、N2等，其中CO含量约占25%左右。

（1）研究表明，由CO可以直接合成多种化工产品，如生产甲醇。

已知：2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)  △H=－1453kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)    △H=－571.6kJ·mol-1

CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)    △H=-128.1kJ·mol-1。则CO(g)燃烧热为__________kJ·mol-1。

（2）人体中肌红蛋白(Mb)与血红蛋白（Hb）的主要功能为运输氧气与二氧化碳。肌红蛋白(Mb)可以与小分子X（如氧气或一氧化碳）结合，反应方程式为：Mb（aq）+X（g）MbX（aq）

①通常用p 表示分子X 的压力，p0 表示标准状态大气压，若X 分子的平衡浓度为p/p0，写出上述反应的平衡常数表达式：K=__________．请用p/p0 及K 表示吸附小分子的肌红蛋白（MbX）占总肌红蛋白的比例__________。

②在常温下，肌红蛋白与CO 结合反应的平衡常数K（CO）远大于与O2结合的平衡常数K（O2），下图最能代表结合率（f）与此两种气体压力（p）的关系的是____________

③人体中的血红蛋白（Hb）同样能吸附O2、CO2和H+，相关反应方程式及其化学平衡常数分别是：

Ⅰ.Hb（aq）+H+（aq）HbH+（aq）；K1

Ⅱ.HbH+（aq）+O2（g）HbHO2（aq）+H+；K2

Ⅲ.Hb（aq）+O2（g）HbO2（aq）K3

Ⅳ.HbO2（aq）+H+（aq）+CO2（g）Hb（H+）CO2（aq）+O2（g）；△H4

则K3=__________（用K1、K2表示），若低温下反应Ⅳ能自发进行，则该反应△H____0，△S__0（填“＞”“＜”或“=”）

（3）CO2的处理 方法有多种，将少量CO2气体通入石灰乳中充分反应，达到平衡后，测得溶液中c(OH-)=cmol/L,则c(CO32-)=_____mol/L（用含a、b、c的代数式表示）。（已知Kap(CaCO3)=a,Kap[Ca(OH)2]=b）

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高炉炼铁是冶炼铁的主要方法。

（1）从炼铁高炉口排出的尾气中含有一定量的有毒气体________（填化学式），会污染空气。100多年前，人们曾耗巨资改建高炉，结果尾气中的该物质含量并未减少。高炉炼铁的主要反应方程式为（设铁矿石用磁铁矿）________。

（2）已知：①4Fe(s) + 3O₂=2Fe₂O₃(s) 　        ΔH₁　

②4Fe₃O₄(s)+O₂(g)=6Fe₂O₃(s)                     ΔH₂

③3Fe(s)+2O₂(g)=Fe₃O₄(s)                                    ΔH₃

则ΔH₂＝　　　　 （用含上述ΔH的代数式表示）。

（3）高铁酸钠（Na₂FeO₄）是铁的一种重要化合物，可用电解法制备，阳极材料为铁，其电解质溶液应选用_______ （填H₂SO₄、HNO₃、KOH、NaOH、Na₂SO₄）溶液，原因是_____________，阳极反应式为_________________。

（4）某温度下，HX的电离平衡常数K为1×10^-5。计算该温度下0.100mol/L的HX溶液的     H^＋浓度。（平衡时HX的浓度以0.100mol/L计，水的电离忽略不计，写出计算过程。）

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下列说法正确的是

A. 增加炼铁高炉的高度可以减少尾气CO的排放

B. 在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同

C. 白炽灯工作时，电能全部转化为光能

D. 日本福岛核电站核泄漏事故提醒我们不要开发新能源，要大力挖掘化石能源

高三化学选择题简单题查看答案及解析

冶铁的原料有铁矿石、焦炭、空气和石灰石。测得某冶铁高炉煤气的体积分数为CO-0.28;CO2-0.10; N2-0.58，棕色烟尘-0.04(不含氮元素)。若每生产1000kg生铁排放煤气2400 m3，则至少需要补充空气(空气体积分数:N2-0.8 、O2-0.2;气体都在同温同压下测定)

A．1392 m3　 　　　　　　 B．1740 m3　　 　　　　　　 C．1920 m3　　 　　　　 D．2304 m3

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冶铁的原料有铁矿石、焦炭、空气和石灰石。测得某冶铁高炉煤气的体积分数为CO-0.28;CO2-0.10; N2-0.58，棕色烟尘-0.04(不含氮元素)。若每生产1000kg生铁排放煤气2400 m3，则至少需要补充空气(空气体积分数:N2-0.8 、O2-0.2;气体都在同温同压下测定)

A.1392 m3 B.1740 m3 C.1920 m3 D.2304 m3

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