以天然气为原料合成氨是当下主流合成氨方式,其过程简示如下:
(1)甲烷脱硫的主要目的是 。
(2)甲烷一次转化发生反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)
。
在20L的密闭容器中充入CH4(g)、H2O(g)各1mol,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。压强P1 (选填>、<、=)P2;若3min后在150℃、压强为P2时达到平衡,平均反应速率v(H2)= 。
(3)传统的化学脱碳法是用热碳酸钾溶液洗气,用什么方法可以使洗气后的碳酸钾溶液再生以循环使用? 。
铜洗能较彻底脱碳脱硫。醋酸亚铜溶于过量氨水形成的铜洗液,可吸收H2S、O2、CO、CO2等,该铜洗液吸收CO2的化学方程式: 。
(4)n(N2) :n(H2)=1 : 3原料气进入合成塔,控制反应条件之外采取什么措施提高原料气利用率? 。
(5)NaCl、NaBr、NaI混合溶液中滴入AgNO3溶液至c(Ag+)=0.07 mol·L-1,溶液中浓度比
c(Cl-):c(Br-):c(I-) = : :1。
AgCl | AgBr | AgI | |
Ksp | 2×10-10 | 5×10-13 | 1×10-16 |
高三化学填空题极难题
以天然气为原料合成氨是当下主流合成氨方式,其过程简示如下:
(1)甲烷脱硫的主要目的是 。
(2)甲烷一次转化发生反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)
。
在20L的密闭容器中充入CH4(g)、H2O(g)各1mol,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。压强P1 (选填>、<、=)P2;若3min后在150℃、压强为P2时达到平衡,平均反应速率v(H2)= 。
(3)传统的化学脱碳法是用热碳酸钾溶液洗气,用什么方法可以使洗气后的碳酸钾溶液再生以循环使用? 。
铜洗能较彻底脱碳脱硫。醋酸亚铜溶于过量氨水形成的铜洗液,可吸收H2S、O2、CO、CO2等,该铜洗液吸收CO2的化学方程式: 。
(4)n(N2) :n(H2)=1 : 3原料气进入合成塔,控制反应条件之外采取什么措施提高原料气利用率? 。
(5)NaCl、NaBr、NaI混合溶液中滴入AgNO3溶液至c(Ag+)=0.07 mol·L-1,溶液中浓度比
c(Cl-):c(Br-):c(I-) = : :1。
AgCl | AgBr | AgI | |
Ksp | 2×10-10 | 5×10-13 | 1×10-16 |
高三化学填空题极难题查看答案及解析
(15分)甲烷是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一,可用作燃料及制造氢、一氧化碳、甲醛等物质的原料,其中用作制氢合成氨的工艺流程示意图如下:
依据上述流程,完成下列填空:
(1)天然气脱硫时的化学方程式是_______________________________。
(2)n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol,产生H2_____________mol,假设后面几步转化各物质均完全反应,则理论上可制备得到氨气________mol(用含n的代数式表示)
(3)K2CO3(aq)和CO2反应在加压下进行,加压的理论依据是___________
A.相似相容原理 B.勒夏特列原理 C. 酸碱中和原理
(4)分析流程示意图回答,该合成氨工艺主要起始原料是________,辅助原料有_________。
(5)整个流程有三处循环,一是Fe(OH)3循环,二是________循环,三是N2、H2循环。
高三化学填空题简单题查看答案及解析
下列 关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是
A. 煤的气化和液化过程属于物理变化
B. 塑料、合成橡胶、合成纤维都主要是以石油、煤、天然气为原料生产的
C. 石油分馏的目的是生产乙烯、丙烯、甲烷等化工原料
D. 天然气和液化石油气的主要成分是甲烷
高三化学单选题简单题查看答案及解析
天然气(以甲烷计)在工业生产中用途广泛。
Ⅰ.在制备合成氨原料气H2 中的应用
(1)甲烷蒸汽转化法制H2的主要转化反应如下:
CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH = +206.2 kJ/mol
CH4(g) + 2H2O(g) CO2(g) +4H2(g) ΔH = +165.0kJ/mol
上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒,必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2,同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应,该反应的热化学方程式是________。
(2)CO变换反应的汽气比(水蒸气与原料气中CO物质的量之比)与CO平衡变换率
(已转化的一氧化碳量与变换前一氧化碳量之比)的关系如下图所示:
汽气比与CO平衡变换率的关系
析图可知:
① 相同温度时,CO平衡变换率与汽气比的关系是________。
② 汽气比相同时,CO平衡变换率与温度的关系是________。
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp),则CO变换反应的平衡常数表示式为:Kp=________。随温度的降低,该平衡常数________(填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅱ.在熔融碳酸盐燃料电池中的应用
以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质,天然气经内重整催化作用提供反应气的燃料电池示意图如下:
(1)外电路电子流动方向:由________流向________(填字母)。
(2)空气极发生反应的离子方程式是________。
(3)以此燃料电池为电源电解精炼铜,当电路有0.6 mol e‑ 转移,有________ g 精铜析出。
高三化学简答题极难题查看答案及解析
天然气(以甲烷计)在工业生产中用途广泛。
(1)Ⅰ.在制备合成氨原料气H2中的应用
(1)甲烷蒸气转化法制H2的主要转化反应如下:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.2kJ/mol
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)ΔH=+165.0kJ/mol
上述反应所得原料气中的CO能使合成氨催化剂中毒,必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2,同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应,该反应的热化学方程式是 。
(2)CO变换反应的汽气比(水蒸气与原料气中CO物质的量之比)与CO平衡变换率(已转化的一氧化碳量与变换前一氧化碳量之比)的关系如下图所示:
析图可知:
①相同温度时,CO平衡变换率与汽气比的关系是 。
②汽气比相同时,CO平衡变换率与温度的关系是 。
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp),则CO变换反应的平衡常数表示式为Kp= 。随温 度的降低,该平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)Ⅱ.在熔融碳酸盐燃料电池中的应用以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质,天然气经内重整催化作用提供反应气的燃料电池示意图如下:
(1)外电路电子流动方向:由 流向 (填字母)。
(2)空气极发生反应的离子方程式是 。
(3)以此燃料电池为电源电解精炼铜,当电路有0.6 mol e-转移,有 g 精铜析出。
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我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):
请填写下列空白:
(1)已知0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸气在t ℃、p kPa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了a kJ热量。该反应的热化学方程式是___________。
(2)上述流程中,工业上分离H2、CO2合理的方法是_____________________。
A.混合气先通入氢氧化钠溶液,再在溶液中加盐酸
B.混合气加压冷却,使CO2液化
C.混合气用氨水洗涤
D.混合气先通入到石灰浆,然后高温煅烧固体
(3)为了保证氨气顺利合成,在空气进入合成塔之前必须对空气进行________,目的是________________;
在合成氨的实际生产过程中,常采取将生成的氨从混合气体中分离出来,分离出氨的方法:________________。
(4)合理地利用资源不仅可以提高经济效益,而且也是对社会、对全人类负责的表现,请用线段和箭头画出图中的两处合理利用资源情况。
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(15分)
我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某
些转化步骤及生成物未列出):
请填写下列空白:
(1)已知0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸气在t ℃,p k Pa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了a kJ热量。该反应的热化学方程式是:______。
(2)上述流程中,工业上分离H2 、CO2合理的方法是___________。
A.混合气先通入氢氧化钠溶液,再在溶液中加盐酸
B.混合气加压冷却,使CO2液化
C.混合气用氨水洗涤
D.混合气先通入到石灰浆,然后高温煅烧固体,
(3)为了保证氨气顺利合成,在空气进入合成塔之前必须对空气进行___________,目的是________________________________________;在合成氨的实际生产过程中,常采取将生成的氨从混合气体中分离出来,分离出氨的方法:________。
(4)合理地利用资源不仅可以提高经济效益,而且也是对社会、对全人类负责的表现,请用线段和箭头画出图中的两处合理利用资源情况。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):
填写下列空白:
(1)已知0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸气在t ℃,p k Pa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了a kJ热量,该反应的热化学方程式是________________ ________________________________________。
(2)上述流程中,工业上分离H2 、CO2合理的方法是________________________________________________________________ 。
A混合气先通入氢氧化钠溶液,再在溶液中加盐酸
B混合气加压冷却,使CO2液化
C混合气用氨水洗涤
D混合气先通入到石灰浆,然后高温煅烧固体,
(3)为了保证氨气顺利合成,在空气进入合成塔之前必须对空气进行________________________________________________ ,目的是____________________;在合成氨的实际生产过程中,常采取将生成的氨从混合气体中分离出来,分离出氨的方法________________________________________________________________________ 。
(4)合理地利用资源不仅可以提高经济效益,而且也是对社会、对全人类负责的表现,阐述图中的两处可以合理利用资源情况________________________________________________________________________________________________________________________________ 。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
四川有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):
请填写下列空白:
(1)已知0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸气在t ℃,p k Pa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了a kJ热量。该反应的热化学方程式是:_____________
(2)在合成氨的实际生产过程中,常采取的措施之一是:将生成的氨从混合气体中即使分离出来,并将分离出氨后的氮气和氢气循环利用,同时补充氮气和氢气。请应用化学反应速率和化学平衡的观点说明采取该措施的理由:_____________________
(3)当甲烷合成氨气的转化率为75%时,以5.60×107 L甲烷为原料能够合成________L 氨气。(假设体积均在标准状况下测定)
(4)已知尿素的结构简式为,请写出两种含有碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式:①________,②________。
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草酸亚铁广泛用于涂料、染料及感光材料的生产,也是合成锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的原料。某工厂采用炼钢厂的脱硫渣(主要成分为Fe2O3)生产电池级草酸亚铁晶体的工艺流程如下:
(1)“还原”过程中反应的离子方程式为____________、Fe+2H+ = Fe2++ H2↑。
(2)滤渣2中含有的TiOSO4在热水中易水解,生成H2TiO3沉淀,该反应的化学方程式为____________。
(3)“滤液”经处理后得到一种农业上常用的化肥,其名称是___________。
(4)流程图中“”应进行的操作步骤的名称是____________。
(5)下图是反应温度、加料时间及分散剂的质量分数对草酸亚铁纯度的影响:
从图象可知,制备电池级草酸亚铁晶体的最佳实验条件是:反应温度为______℃,加料时间为________min,分散剂的质量分数为_______________。
(6)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)纯度的测定:准确称取ω g草酸亚铁晶体于锥形瓶中,加入一定量的稀硫酸溶解,并加热至50℃,用c mol.L-1KMnO4标准溶液滴定,达到滴定终点时,用去V mL标准溶液。滴定反应为(未配平):
FeC2O4·2H2O +KMnO4+H2SO4→Fe2(SO4)3+CO2↑+MnSO4+K2SO4+H2O
则FeC2O4·2H2O的纯度为___________%(用含有ω、c、V的代数式表示)。
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