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高中二年级化学

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首页 高中二年级化学知识 绿色化学 室内空气污染 海水资源的综合利用 试题正文
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    （12分）合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)3NH3(g) △H＝－92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用碳在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂－铁触媒，温度－400～500℃，压强－30～50MPa。回答下列问题：
    （1）将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气：
    C(s) + H2O(g)  H2(g) + CO(g)  △H =" +131.3" kJ ，△S =" +133.7" J/K
    该反应在低温下能否自发                    （填：能或否）。
    （2）合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是                                。从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是                                        。
    （3）已知在400℃时，N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g) 的K=0.5。
    ①在400℃时， 2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K=            （填数值）。
    ②400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应V(N2)正            V(N2)逆（填：＞、＜、＝、不能确定）。
    ③500℃、50MPa时，在容积为2L的容器中加入1 mol N2、3mol H2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K＝                  。
    ④在三个相同容器中各充入1 molN2和3molH2，在某一不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是           （填序号）。
    A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且P2＞P1
    B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且P1＞P2
    C．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2
    D．图Ⅱ可能是同温同压下，催化剂性能：1＞2

    本题信息：化学填空题难度一般 来源:未知
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本试题 “（12分）合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)3NH3(g) △H＝－92.2kJ/mol。...” 主要考查您对

绿色化学

室内空气污染

海水资源的综合利用

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绿色化学：

 1．定义绿色化学是一门研究运用现代科学技术的原理和方法来减少或消除化学产品的设计、生产和应用中有害物质的使用与产生，使所研究开发的化学产品和过程对环境更加友好的学科。
2．绿色化学的基本原则
(1)防治污染的产生优于治理产生的污染；
(2)原子经济性(设计的合成方法应将反应过程中所用的材料，尽可能全部转化到最终产品中)即原子的利用率达到100％。
(3)应考虑到能源消耗对环境和经济的影响，并应尽量少地使用能源(在常温、常压下进行)。
室内空气污染物：

CO、CO2、NO2、NO、SO2、尼古丁；甲醛、苯、二甲苯、氡
CO：与血红蛋白易结合难分离而缺氧，结合能力是O2的200-300倍
甲醛HCHO：有刺激性气味气体，过敏性皮炎、免疫异常、中枢神经、致癌
氡Rn：无色无味放射性气体，存在岩石、土壤、石材中，可导致肺癌，隐性杀手

减少室内空气污染方法：

①保持室内外空气流通
②禁止吸烟
③装修用环保材料
海水资源的综合利用:

浩瀚的海洋是个巨大的资源宝库，它不仅孕育着无数的生命，还孕育着丰富的矿产，而海水本身含有大量的化学物质，又是宝贵的化学资源。可从海水中提取大量的食盐、镁、溴、碘、钾等有用物质，海水素有“液体工业原料”之美誉。

海水制盐：

(1)海水制盐的方法：从海水中得到食盐的方法有蒸发法(盐田法)、电渗析法等。目前，以蒸发法(盐田法)为主。
(2)海水晒盐的基本原理：水分不断蒸发，氯化钠等盐结晶析出。
(3)海水晒盐的流程

氯碱工业：

(1)食盐水的精制
 
(2)电极反应
阴极：
阳极：
总反应：：
(3)主要设备
离子交换膜电解槽一一阳极用金属钛(表面涂有钛、钉氧化物层)制成，阴极用碳钢(覆有镍镀层)制成。阳离子膜具有选择透过性，只允许Na+透过，而Cl-、 OH一和气体不能透过。

(4)产品及用途
烧碱：可用于造纸、玻璃、肥皂等工业
氯气：可用于制农药、有机合成、氯化物的合成
氢气：可用于金属冶炼、有机合成、盐酸的制取

海水提溴：

(1)氯化
氯化氧化溴离子，在pH=3．5的酸性条件下效果最好，所以在氯化之前要将海水酸化。
(2)吹出
当海水中的Br一被氧化成Br2以后，用空气将其吹出。另外，也可以用水蒸气，使溴和水蒸气一起蒸出。
(3)吸收
目前比较多的是用二氧化硫作还原剂，使溴单质转化为HBr，再用氯气将其氧化得到溴产品。化学方程式如下：

海水提镁:

(1)工艺流程
 
(2)主要化学反应
①制备石灰乳：
②沉淀
③制备

从海水中提取重水:

提取重水的方法：蒸馏法、电解法、化学交换法、吸附法等。常用方法：化学交换法(硫化氢一水双温交换法)

铀和重水目前是核能开发中的重要原料，从海水中提取铀和重水对一个国家来说具有战略意义，化学在开发海洋药物方面也将发挥越来越大的作用。潮汐能、波浪能也是越来越受到重视的新型能源。


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