（12分）合成氨生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的途徑，對(duì)化學(xué)工業(yè)技術(shù)也產(chǎn)生了重大影響。合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N₂(g)＋3H₂(g)3NH₃(g) △H＝－92.2kJ/mol。合成氨工業(yè)中原料氣N₂可從空氣中分離得到，H₂可用碳在高溫下與水蒸氣反應(yīng)制得。我國(guó)合成氨工業(yè)目前的生產(chǎn)條件為：催化劑－鐵觸媒，溫度－400～500℃，壓強(qiáng)－30～50MPa。回答下列問題：
（1）將水蒸氣通過紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣：
C(s) + H₂O(g)  H₂(g) + CO(g)  △H =" +131.3" kJ ，△S =" +133.7" J/K
該反應(yīng)在低溫下能否自發(fā)                    （填：能或否）。
（2）合成氨工業(yè)中原料氣壓縮到30～50MPa的原因是                                。從平衡移動(dòng)原理分析，低溫有利于原料氣的轉(zhuǎn)化，實(shí)際生產(chǎn)中采用400～500℃的高溫，原因之一是考慮到催化劑的催化活性，原因之二是                                        。
（3）已知在400℃時(shí)，N₂ (g)+ 3H₂(g)2NH₃(g) 的K=0.5。
①在400℃時(shí)， 2NH₃(g)N₂ (g)+ 3H₂(g)的K=            （填數(shù)值）。
②400℃時(shí)，在0.5L的反應(yīng)容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，一段時(shí)間后，測(cè)得N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol，則此時(shí)反應(yīng)V(N₂)_正            V(N₂)_逆（填：＞、＜、＝、不能確定）。
③500℃、50MPa時(shí)，在容積為2L的容器中加入1 mol N₂、3mol H₂，反應(yīng)達(dá)平衡后測(cè)得平衡常數(shù)為K，此時(shí)N₂的轉(zhuǎn)化率為x。則K和x的關(guān)系滿足K＝                  。
④在三個(gè)相同容器中各充入1 molN₂和3molH₂，在某一不同條件下反應(yīng)并達(dá)到平衡，氨的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化曲線如下圖。下列說法正確的是           （填序號(hào)）。

A．圖Ⅰ可能是不同壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且P2＞P1

B．圖Ⅱ可能是不同壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且P1＞P2

C．圖Ⅲ可能是不同溫度對(duì)反應(yīng)的影響，且T1＞T2

D．圖Ⅱ可能是同溫同壓下，催化劑性能：1＞2

（14分）硝酸是一種重要的化工原料，工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的主要過程如下：
（1）以N₂和H₂為原料合成氨氣。反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g） △H<0
①下列措施可以提高H₂的轉(zhuǎn)化率是（填選項(xiàng)序號(hào)）          。
a．選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎?nbsp;                           b．增大壓強(qiáng)
c．及時(shí)分離生成的NH₃                         d．升高溫度
②一定溫度下，在密閉容器中充入1molN₂和3molH₂發(fā)生反應(yīng)。若容器容積恒定，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，氣體的總物質(zhì)的理是原來的，則N₂的轉(zhuǎn)化率a₁=        ；
若容器壓強(qiáng)恒定，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，N₂的轉(zhuǎn)化率為a₂，則a₂    a₁（填“>”、“<”或“=”）。
（2）以氨氣、空氣為主要原料制硝酸。
①NH₃被氧氣催化氧化生成NO的反應(yīng)的化學(xué)方程式是       。
②在容積恒定的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)2NO（g）+O₂（g）2NO₂（g）△H>0
該反應(yīng)的反應(yīng)速率（v）隨時(shí)間（t）變化的關(guān)系如右圖所示。若t₂、t₄時(shí)刻只改變一個(gè)條件，下列說法正確的是（填選項(xiàng)序號(hào)）                  。

a．在t₁~t­₂時(shí)，可依據(jù)容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)保持不變判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
b．在t₂時(shí)，采取的措施可以是升高溫度
c．在t₃~               t₄時(shí)，可依據(jù)容器內(nèi)氣體的密度保持不變判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
d．在t₅時(shí)，容器內(nèi)NO₂的體積分?jǐn)?shù)是整個(gè)過程中的最大值
（3）硝酸廠常用如下2種方法處理尾氣。
①催化還原法：催化劑存在時(shí)用H₂將NO₂還原為N₂。
已知：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g） △H=-483.6kJ/mol
N_­2（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）   △H=+67.7kJ/mol
則H₂還原NO₂生成水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是             。
②堿液吸收法：用Na₂CO₃溶液吸收NO₂生成CO₂。
若每9.2gNO₂和Na₂FCO₃溶液反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1mol，則反應(yīng)的離子方程式是           。

重鉻酸鈉(Na₂Cr₂O₇)廣泛用作氧化劑、鞣革劑等。以鉻礦石(主要成分為
0₃，還含有FeO、A1₂0₃、Si0₂等雜質(zhì))為原料制取重鉻酸鈉的流程如下：

請(qǐng)回答下列問題：
(1)Cr₂0₃在高溫焙燒時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為     。
(2)生產(chǎn)過程中，調(diào)節(jié)(含Na₂Cr0₄、Na₂Si0₃、NaAl0₂
的溶液)pH的目的是       。
(3)某化工廠采用石墨作電極電解Na₂Cr0₄溶液，實(shí)現(xiàn)了  
Na₂Cr0₄轉(zhuǎn)化為Na₂Cr₂0₇的生產(chǎn)，其原理如下圖所示。
  
①寫出陽(yáng)極的電極方程式：        ；
②此生產(chǎn)方法和上述流程相比的優(yōu)點(diǎn)主要有     。
(4)Na₂Cr₂0₇可用于測(cè)定廢水的化學(xué)耗氧量(即COD，指每升水樣中還原性物質(zhì)被
氧化所需要的0₂的質(zhì)量)。現(xiàn)有某水樣100．00 mL，酸化后加入c_l mol／L。的
Na₂Cr₂0₇溶液mL，使水中的還原性物質(zhì)完全被氧化(還原產(chǎn)物為)；再用
的FeS0₄溶液滴定剩余的，結(jié)果消耗FeS0₄溶液mL。則該水
樣的COD為   。

（8分）【化學(xué)—化學(xué)與技術(shù)】
硫酸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益問題。
（1）若從下列四個(gè)城市中選擇一處新建一座硫酸廠，你認(rèn)為廠址宜選在     的郊區(qū)（填標(biāo)號(hào)）；
A．有豐富黃鐵礦資源的城市   B．風(fēng)光秀麗的旅游城市
C．消耗硫酸甚多的工業(yè)城市 D．人口稠密的文化、商業(yè)中心城市
（2）CuFeS₂ 是黃鐵礦的另一成分，煅燒時(shí)CuFeS₂ 轉(zhuǎn)化為CuO、Fe₂O₃和SO₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為               。
（3）在硫酸工業(yè)制法中，下列生產(chǎn)操作與說明生產(chǎn)操作的主要原因二者都是正確的是  。
A．黃鐵礦燃燒前需要粉碎，因?yàn)榇髩K的黃鐵礦不能在空氣中燃燒
B．從沸騰爐出來的爐氣需凈化，因?yàn)闋t氣中二氧化硫會(huì)與雜質(zhì)反應(yīng)
C．二氧化硫氧化為三氧化硫時(shí)需使用催化劑，這樣可以提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率
D．三氧化硫用98.3%的濃硫酸吸收，目的是防止形成酸霧，以提高三氧化硫的吸收效率
（4）由硫酸廠沸騰爐排出的礦渣中含有Fe₂O₃、CuO、CuSO₄（由CuO與SO₃在沸騰爐中化合而成），其中硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨沸騰爐溫度不同而變化（見下表）

沸騰爐溫度/℃	600	620	640	660
爐渣中CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%	9.3	9.2	9.0	8.4

    已知CuSO₄在低于660℃時(shí)不會(huì)分解，請(qǐng)簡(jiǎn)要分析上表中CuSO₄ 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低的原因                          。

[化學(xué)——選修化學(xué)與技術(shù)]（15分）
工業(yè)上合成氨是在一定條件下進(jìn)行如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g），其
部分工業(yè)流程如下：

回答下列問題：
（1）已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）  △H=180.5kJ/mol
4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g） △H=-905kJ/mol
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂（g）   △H=-483.6kJ/mol
則N₂（g）+2H₂2NH₃（g）的△H=         ；
（2）如果工業(yè)上，在一定溫度下，將1.5molN₂氣體和6molH₂氣體通入到體積為1升的密閉容器中。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為起始時(shí)的80%，則其平衡常數(shù)為          。改變下列條件，能使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行且平衡常數(shù)不變的是             ;
①增大壓強(qiáng)                                                    ②增大反應(yīng)物質(zhì)的濃度
③使用催化劑                                                ④降低溫度
（3）合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)很小，所以在工業(yè)采取氣體循環(huán)的流程。即反應(yīng)后通過降低混合氣體的溫度而使氫氣分離出來。這種分離物質(zhì)的方法其原理類似于下列哪種方
法？                （填編號(hào)）
①過濾                           ②蒸餾                    ③滲析                    ④萃取
理由是                                         ;
（4）可以用氯氣來檢驗(yàn)輸送氨氣的管道是否漏氣，如果漏氣則會(huì)有白煙（成份為氯化銨）生成。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                              ；
（5）假如該廠生產(chǎn)氨水的物質(zhì)的量濃度為20mol/L，實(shí)驗(yàn)室若需用80mL濃度為5mol/L的氨水時(shí)，需取20mol/L的氨水          mL（用100mL的容量瓶）。假如該氨水的pH=a，加入相同體積的鹽酸時(shí)，溶液呈中性，則此鹽酸的pH        14-a（填“大于”“小于”或“等于”）。

（15分）[化學(xué)與技術(shù)]硫酸在日常生產(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛。請(qǐng)回答硫酸工業(yè)中的如下問題：
（1）早期生產(chǎn)硫酸以黃鐵礦為原料，目前很多國(guó)家都已經(jīng)限制以黃鐵礦為原料而以硫黃為原料，以硫黃為原料的優(yōu)點(diǎn)是              。
（2）工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時(shí)，利用催化氧化反應(yīng)將SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃，是一個(gè)關(guān)鍵步驟。壓強(qiáng)及溫度對(duì)SO₂轉(zhuǎn)化率的影響如下表（原料氣各成分的體積分?jǐn)?shù)為：SO₂7％；O₂11％；N₂ 82％）；

壓強(qiáng)/Mpa 轉(zhuǎn)化率/% 溫度/℃	0.1	0.5	1	10
400	99.2	99.6	99.7	99.9
500	93.5	96.9	97.8	99.3
600	73.7	85.8	89.5	96.4

利用表中數(shù)據(jù)分析。在實(shí)際生產(chǎn)中選擇的適宜生產(chǎn)條件是：溫度_______ ℃，壓強(qiáng) ___________MPa。
（3）選擇適宜的催化劑，是否可以提高SO₂的轉(zhuǎn)化率? _______（填“是”或“否”），是否可以增大該反應(yīng)所放出的熱量?          （填“是” 或“否”）。
（4）為提高SO₃吸收率，實(shí)際生產(chǎn)中用          吸收SO₃。
（5）在催化反應(yīng)室中設(shè)有熱交換裝置，以下敘述與熱交換裝置的作用有關(guān)的是______（填寫序號(hào)）。

A．保護(hù)環(huán)境。防止空氣污染	B．充分利用熱量，降低生產(chǎn)成本
C．升高溫度，提高SO2的轉(zhuǎn)化率	D．防止催化劑中毒

（6）在硫酸工業(yè)尾氣中，SO₂是主要大氣污染物，必須進(jìn)行凈化處理，處理方法可用        ________（填名稱）吸收，然后再用硫酸處理，重新生成SO₂和一種生產(chǎn)水泥的輔料，寫出這兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________。

（10分）MnO₂和鋅是制造干電池的主要原料。某地有軟錳礦和閃鋅礦兩座礦山，它們的主要成份為：
軟錳礦：MnO₂含量≥65%       Al₂O₃含量為4%
閃鋅礦：ZnS含量≥80%   FeS、 CuS、 CdS含量各為2%
電解法生產(chǎn)MnO₂傳統(tǒng)的工藝主要流程為：軟錳礦加煤還原焙燒；用硫酸浸出焙燒料；浸出液經(jīng)凈化后再進(jìn)行電解，MnO₂在電解池的陽(yáng)極析出。
電解鋅的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝為：閃鋅礦高溫氧化脫硫再用熱還原法還原得粗鋅：
2ZnS＋O₂2ZnO＋2SO₂  2C＋O₂2CO  ZnO＋COZn(g)＋CO₂
將用熱還原法制得的粗鋅溶于硫酸，再電解ZnSO₄溶液可生產(chǎn)純度為99.95%的鋅。
現(xiàn)在生產(chǎn)MnO₂和鋅的新工藝主要是通過電解獲得MnO₂和鋅，副產(chǎn)品是硫、金屬銅和鎘。簡(jiǎn)化流程杠圖如下：

試回答下列問題：
（1）Zn的原子序數(shù)為30，它在元素周期表中的位置是           ；軟錳礦、閃鋅礦粉未與硫酸溶液共熱時(shí)析出硫的反應(yīng)為氧化－還原反應(yīng)，例如：MnO₂＋ZnS＋2H₂SO₄＝MnSO₄＋ZnSO₄＋S↓＋2H₂O，據(jù)此寫出MnO₂在酸性溶液中分別FeS發(fā)生氧化－還原反應(yīng)的化學(xué)方程式                                  ；軟錳礦中Al₂O₃溶于硫酸的離子方程式                         ；由濾渣甲回收硫黃的實(shí)驗(yàn)方法是                              ；
（2）用離子方程式表示浸出液A與適量Zn粉作用得到濾液B與濾渣乙的過程     ______________________________________________________________________。
（3）濾渣丙的化學(xué)成分是              ；
（4）用鐵和鉑電極電解MnSO₄和ZnSO₄的混合溶液可以得到Zn和MnO₂，電解時(shí)，鐵做       極，鐵極發(fā)生的電極反應(yīng)為                      。

【化學(xué)選修2：化學(xué)與技術(shù)】(15分)
工業(yè)上為了使原料和能量得到充分的利用，常常采用循環(huán)操作。
I、利用熱化學(xué)循環(huán)制氫能緩解能源矛盾。最近研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合氧化物鐵酸錳(MnFe₂O₄)可用于熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫。MnFe₂O₄的制備：

已知Fe³⁺、Mn²⁺沉淀的pH如右表所示。

	開始沉淀	完全沉淀
Fe3+	2.7	4.2
Mn2+	8.3	10.4

(1)此工藝中理論上投入原料Fe(NO₃)₃和Mn(NO₃)₂的物質(zhì)的量之比應(yīng)為       。
(2)控制pH的操作中m的值為       。
II、用MnFe₂O₄熱化學(xué)循環(huán)制取氫氣：


(3)由上可知，H₂燃燒的熱化學(xué)方程式是                           。
(4)該熱化學(xué)循環(huán)制取氫氣的優(yōu)點(diǎn)是          (填字母編號(hào))。
A．過程簡(jiǎn)單、無污染                        B．物料可循環(huán)使用
C．氧氣和氫氣在不同步驟生成，安全且易分離
III、工業(yè)上可用H₂、HCl通過下圖的循環(huán)流程制取太陽(yáng)能材料高純硅。

反應(yīng)①
反應(yīng)②：
（5）上圖中，假設(shè)在每一輪次的投料生產(chǎn)中，硅元素沒有損失，反應(yīng)①中HCl的利用率和反應(yīng)②中H₂的利用率均為75％。則在下一輪次的生產(chǎn)中，需補(bǔ)充投入HCl和H₂的體積比是            。

合成氨反應(yīng)：N₂(g) + 3H₂(g)  2NH₃(g) ，在反應(yīng)過程中，t1、t2、t3、t4時(shí)條件改變，正反應(yīng)速率發(fā)生變化，如右圖，對(duì)于可能的條件改變下列判斷正確的是

A．t1時(shí)可能升高了溫度	B．t2時(shí)可能使用了催化劑
C．t3時(shí)可能減小了壓強(qiáng)	D．t4時(shí)可能降低了溫度

下列化工生產(chǎn)過程中不涉及氧化還原反應(yīng)的是

A．氯堿工業(yè)

B．硫酸工業(yè)

C．玻璃工業(yè)

D．合成氨工業(yè)