以甲烷为初始原料制取氢气，是一项比较成熟的技术，下面是制取氢气的流程图，根据信息回答下列问...

以甲烷为初始原料制取氢气，是一项比较成熟的技术，下面是制取氢气的流程图，根据信息回答下列问题：

（1）阶段I发生的反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。

①已知在“水碳比”［］等于3时测得温度（T )和压强（p）对上述反应的影响如图所示。则升高温度，该反应的平衡常数K_______（填“增大”、“减小”或“不变”），据图可知p1_________（填“>”、“<”或“=”）p2。

②将等物质的量的甲烷和水蒸气充入1L恒容密闭容器中，发生上述反应，某温度下反应达到平衡，平衡常数K=27，此时测得一氧化碳的物质的量为0．10 mol，则甲烷的平衡转化率为____________。

（2）阶段Ⅱ发生的反应为CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+ H2 (g)，T1温度时，向2L的恒容密闭容器中通入一定量的CO和H2O(g)，反应过程中测得部分数据如下表所示（表中t1<t2）：

①保持T1温度不变，若向原容器中通入0.60 rnol CO和1.20 mol H2O(g)，则达到平衡后n(CO2)=____。

②若达到平衡后，保持其他条件不变，只是向原平衡体系中再通入0.20 mol H2O(g)，则下列说法正确的是________。

a．CO的转化率将增大　　　　　

b．H2O(g)的体积分数将增大

c．气体的密度将不变　　　　　

d．化学平衡常数将增大

e．因混合气体总体积不变，故混合气体的总物质的量不变

（3）储氢问题是安全利用氢能的关键，某合金是一种能够吸收氢气的神奇材料，已知一定条件下1 cm3的该合金最多可吸收6.02×1022个氢原子，液态氢气的密度为0.07 g·cm-3，则相同体积的该合金和液态氢的含氢量之比为_________。

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[化学　　 选修2：化学与技术]

铵盐是重要的化工原料，以N2和H2为原料制取硝酸铵的流程图如下，请回答下列问题：

（1）在上述流程图中，B设备的名称是　　　　　　　　　 ，其中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　 。

（2）在上述工业生产中，N2与H2合成NH3的催化剂是　　　　　　　　　　 。1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨，2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：

分别表示N2、H2、NH3 。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是　　　　　　　　　　　 、　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）NH3和CO2在一定条件下可合成尿素，其反应为：2NH3(g)+CO2(g) CO( NH2)2(s)+H2O(g)

右图表示合成塔中氨碳比a与CO2转化率ω的关系。a为[n(NH3)/n(CO2)]，b为水碳比[n(H2O)/n(CO2)]。则：

①b应控制在　　　　　　　　　　 ； A．1.5．1.6　　　　　　 B．1～1.1　　　　　 C．0.6～0.7

②a应控制在4.0的理由是　　　　　　　　 。

（4）在合成氨的设备（合成塔）中，设置热交换器的目的是　　　　　　　　 ；在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是　　　　　　　　　　 。

（5）生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下两种方法处理：

碱液吸收法：NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O

NH3还原法：8NH3+6NO27N2+12H2O（NO也有类似的反应）

以上两种方法中，符合绿色化学的是　　　　　　　　 。

（6）某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知：由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%，则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量（不考虑其它损耗）的　　　　　　 %。

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（15分）开发氢能是实现社会可持续发展的需要。下图是以含H2S杂质的天然气为原料制取氢气的流程图。

回答下列问题：

（1）反应②的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）反应④的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）步骤③中制氢气的原理如下：

Ⅰ：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　　　　 ΔH＝＋206.4 kJ·mol－1

Ⅱ：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　　　　 ΔH＝－41.2 kJ·mol－1

①对于反应Ⅰ，一定可以提高平衡体系中H2的百分含量，又能加快反应速率的措施是　　　　　　　　 （填字母代号）。

a．升高温度 　　 b．增大水蒸气浓度 　　 c．加入催化剂 　　 d．降低压强

②利用反应Ⅱ，将CO进一步转化，可提高H2的产量。若1.00 mol CO和H2的混合气体（CO的体积分数为20%）与H2O反应，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO的转化率为　　　　　　　　 。

③若该天然气中硫化氢的体积分数为5%，且甲烷与水蒸气反应转化成二氧化碳和氢气的总转化率为80%，则通过上述流程1.00 m3 天然气理论上可制得氢气　　　　　 m3（同温同压条件下）。

（4）一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢（生成的有机物为气体，忽略其他有机物）。

①生成目标产物的电极反应式为　　　　　　　　　　　　 。

②该储氢装置的电流效率为η＝　　　　　　　 。（η＝ ×100%，计算结果保留小数点后1位）

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（10分）化合物F是一种调香剂，结构为；以化合物A为原料合成F的工艺流程如下：

根据上述信息回答下列问题：

（1）化合物F不能发生的反应类型有　 　　　　　　 （填序号）。

A．加成反应 　　 B．醋化反应 　　　 C．水解反应 　　　 D．加聚反应

（2）化合物A的结构简式为　　　　　　　　　　　　 ；分子中不同化学环境的氢核磁共振谱峰面积比为

（3）反应④的化学方程式为　　　　　　　　　　 　

（4）化合物F反式异构体结构简式为　　　　　　　　　　 　　

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合成氨的流程示意图如下：

回答下列问题：

（1）工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是　　　 ，　　　　 ；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式　　　　　　　　 ，　　　　　　　　 ；

（2）设备A中含有电加热器，触媒和热交换器，设备A的名称是　　　　 ，其中发生的化学反应方程式为　　　　　　　　　　　　　 ；

（3）设备B的名称是　　　 ，其中m和n是两个通水口，入水口是　　　　　 （填“m”或“n”）。不宜从相反方向通水的原因是　　　　　　　 ；

（4）设备C的作用是　　　　　　 ；

（5）在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过以下反应来实现：

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化率超过90%，则起始物中的c(H2O):c(CO)不低于　　　　 。

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【化学　　 选修2：化学与技术】

工业上制取硝酸铵的流程图如下，请回答下列问题：

（1）在上述工业制硝酸的生产中，B设备的名称是　　　　 　　　 ，其中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　 。

（2）此生产过程中，N2与H2合成NH3所用的催化剂是　　　　　 　　　 。1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨，2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：

分别表示N2、H2、NH3 。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是　　　　 　　　　 、　　　　　　　　 　　 。

（3）在合成氨的设备（合成塔）中，设置热交换器的目的是　　　　　　 　　　　　　 ；在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是　　　　　　　　　　　　 　 。

（4）生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下两种方法处理：

碱液吸收法：NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O

NH3还原法：8NH3+6NO27N2+12H2O（NO也有类似的反应）

以上两种方法中，符合绿色化学的是　　　　　　　　　　 　　　　 。

（5）某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知：由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%，则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量（不考虑其它损耗）的　 　　　　 %。

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【化学　　 选修2：化学与技术】

工业上制取硝酸铵的流程图如下，请回答下列问题：

（1）在上述工业制硝酸的生产中，B设备的名称是　　　　　　　　　 ，其中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）此生产过程中，N2与H2合成NH3所用的催化剂是　　　　　　　　　　 。1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨，2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：

分别表示N2、H2、NH3 。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是　　　　　　　　　　　 、　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）在合成氨的设备（合成塔）中，设置热交换器的目的是　　　　　　　　　　　　　　 ；在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下两种方法处理：碱液吸收法：NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O

NH3还原法：8NH3+6NO2 7N2+12H2O（NO也有类似的反应）

以上两种方法中，符合绿色化学的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知：由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%，则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量（不考虑其它损耗）的　 　　　　 %。

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高氯酸铵(NH4ClO4)常作火箭发射的推进剂，实验室可用NaClO4、NH4Cl等原料制取(部分物质溶解度如图1、图2)，其实验流程如图3所示，回答下列问题：

(1)反应器中发生反应的基本反应类型是____________________。

(2)上述流程中操作Ⅰ为_____，操作Ⅱ为________。

(3)已知NH4ClO4在400 ℃时开始分解为N2、Cl2、O2、H2O。某课题组设计实验探究NH4ClO4的分解产物(假设装置内药品均足量，部分夹持装置已省略；实验开始前，已用CO2气体将整套实验装置中的空气排尽；焦性没食子酸溶液用于吸收氧气)。

①写出高氯酸铵分解的化学方程式：_______________________。

②为了验证上述产物，按气流从左至右，装置的连接顺序为A→_______________ (填装置的字母)，证明氧气存在的实验现象为__________________。

③若装置E硬质玻璃管中的Cu粉换成Mg粉，向得到的产物中滴加蒸馏水，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体。滴加蒸馏水发生反应的化学方程式为___________。

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【化学一选修2 ：化学与技术】

工业上制取硝酸的主要流程图如图1所示，尾气处理流程图如图2所示：

请根据上述流程，结合所学知识回答：

（1）工业合成氨的原料是N2和H2，其中N2以空气为原料制取，方法是____________。H2可用等物质的量的水和天然气为原料在催化剂作用下高温制取，其化学方程式为________________。 在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)来实现。己知1100K时该反应的平衡常数K= 0.64，若要使CO的转化率超过80%，则起始物中c(H2O）：c(CO)不低于______________。

（2）在合成氨的设备（合成塔）中，使用热交换器的目的是_________。往吸收塔通入过量空气的原因是______________。

（3）利用石灰乳来除去硝酸工业的尾气（含NO、NO2），既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如图2所示。已知NO和NO2按1:1通入碱液中生成亚硝酸盐。工艺流程2中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)，其目的是_________；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是____________(填化学式)。该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1:1。若n(NO)：n(NO2)<1:1，则会导致__________________。

（4）工业上生产硝酸的过程中产生NOx，也可以用NH3在高温下催化还原法消除NOx对空气的污染。写出NH3与NOx反应的化学方程式__________________。

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硅孔雀石是一种含铜的矿石，含铜形态为，同时含有等杂质。以硅孔雀石为原料制取硫酸铜的工艺流程如下图：

请回答下列问题：

（1）完成步骤①中稀硫酸与发生反应的化学方程式

；

用离子方程式表示双氧水的作用_____________________________。

（2）步骤②调节溶液pH选用的最佳试剂是__________________

A.　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　 B.CuO　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　 C.A12O3　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　　　 D.

（3）有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

由上表可知：当溶液pH=4时，可以完全除去的离子是______，不能完全除去的离子是________。

（4）滤液B通过蒸发浓缩（设体积浓缩为原来的一半）、冷却结晶可以得到晶体。某同学认为上述操作会拌有硫酸铝晶体的析出。请你结合相关数据对该同学的观点予以评价（已知常温下，饱和溶液中mol______________。

（5）若要测定硫酸铜晶体中结晶水的含量，需要的仪器是酒精灯、托盘天平、三角架、泥三角、玻璃棒、干燥器、坩埚钳、研钵、药匙、_________________。实验过程中硫酸铜晶体加热失水后在空中冷却后称量，则测定结果______________(填“偏高”、　 “偏低”或“不变”)。　　

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