高中化学沪科技版（2020）必修第二册6.3化工生产测试题

这是一份高中化学沪科技版（2020）必修第二册6.3化工生产测试题，共10页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．密闭容器中发生的某化学反应，各物质的分子数目随时间变化情况如图1所示，物质Y和Z的质量随时间变化情况如图2所示。下列说法正确的是
A．该反应前后分子总数保持不变
B．参加反应的X与Y的质量比为2:7
C．该反应的化学方程式可表示为2X+Y=Z
D．若Z的相对分子质量为17，则Y的相对分子质量为28
2．海带中含有碘元素，从海带中提取碘的实验过程如下图：

下列说法不正确的是
A．海带中的碘元素以化合态存在
B．步骤②可以实现海带灰中的硫酸盐和碳酸盐等与碘的分离
C．步骤④的离子方程式为：
D．操作⑥中得到的有机废液，可回收利用
3．原子利用率最大的反应类型是
A．化合反应B．分解反应C．复分解反应D．置换反应
4．工业上以硫铁矿为原料制硫酸的生产过程中，下列措施能提高硫酸产率的是
A．直接把矿石送入沸腾炉
B．沸腾炉中通入过量空气
C．对炉气进行除尘、洗涤、干燥处理
D．转化器内用催化剂
5．工业制硫酸的一步重要反应是SO2在400~600℃下的催化氧化：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下述有关说法正确的是
A．使用催化剂可加快反应速率，提高SO3产率
B．其它条件保持不变，温度越高，速率越快，生产效益越好
C．实际生产中选定400～600℃作为操作温度，其原因是在此温度下催化剂的活性最高，SO2能100%转化为SO3
D．增大压强可以提高SO3产率，但高压对动力和设备要求太高，会增加生产成本
6．为了我们能生活在舒适的环境中，下列举措不可取的是
A．循环处理使用生活废水B．种植花草树木
C．安装使用太阳能热水器D．直接焚烧生活垃圾
7．硫酸工业中，转化器发生催化氧化(2SO2＋O2SO3)的装置如图，下列说法正确的是
A．a处进入的气体中SO2过量B．沸腾炉中产生的气体直接从a处进入
C．a、b、c三处气体成分相同D．d处出来的气体只含SO3
8．ⅠA族、ⅡA族元素及其化合物应用广泛。铍及其化合物的性质与铝十分相似。工业上制备下列物质的生产流程合理的是
A．饱和食盐水制备纯碱：NaCl溶液
B．从海水中提取镁：海水
C．工业上制备漂白粉：浓盐酸漂白粉
D．黄铁矿制备硫酸：发烟硫酸
9．下列化工生产中不涉及氧化还原反应的是
A．工业制玻璃B．工业制硫酸C．工业制硅D．工业制硝酸
10．和是重要的工业产品，工业上合成氨以及氨氧化制硝酸的流程如图，下列说法错误的是

A．增大压强，可使合成塔中的原料气完全转化为
B．吸收塔中发生的反应有
C．可用溶液处理尾气中的氮氧化物
D．常温下，可用铁制容器盛装得到的浓硝酸，利用了钝化原理
二、填空题
11．硫酸最古老的生产方法是：把绿矾(FeSO4﹒7H2O)装入反应器中加强热，会流出油状液体，并放出有刺激性气味的气体(SO2)，反应器中的固体变为红色(Fe2O3)。写出这个变化的化学方程式 、SO3+H2O=H2SO4。
12．高炉炼铁的一个反应如下： CO（g）＋FeO（s）CO2（g）＋Fe（s），△H>0已知1100℃时K＝0.263
（1）其平衡常数的表达式为K＝ 。温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值 (填“增大”“减小”或“不变”下同)，平衡常数K的变化是 。如果温度不变，在原平衡体系中继续加入一定量CO，达新平衡时，CO的体积分数和原平衡相比 。
（2）1100℃时，若测得高炉中c(CO2)＝0.025ml/L，c(CO)＝0.1ml/L，在这种情况下，该反应 (填“已经”或“没有”)处于化学平衡状态，此时化学反应速率是v（正） (填“大于”“小于”或“等于”)v（逆）。
13．填写工业制硫酸的相关内容：
14．氮有不同价态的氧化物，如NO、N2O3、NO2等，它们在一定条件下可以相互转化。
（1）某温度下，在一体积可变的密闭容器中充入1mlN2O3，发生反应N2O3⇌NO2（g）+NO（g），达到平衡后，于t1时刻改变某一条件后，速率与时间的变化图象如图1所示，有关说法
正确的是
A．t1时刻改变的条件是增大N2O3的浓度，同时减小NO2或NO的浓度
B．t1时刻改变条件后，平衡向正反应方向移动，N2O3的转化率增大
C．在t2时刻达到新的平衡后，NO2的百分含量不变
D．若t1时刻将容器的体积缩小至原容积的一半，则速率～时间图象与上图相同
（2）在1000K下，在某恒容容器中发生下列反应：2NO2（g）⇌2NO（g）+O2（g），将一定量的NO2放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率α（NO2）随温度变化如图所示。
图2中a点对应温度下。已知NO2的起始压强P0为120kPa，列式计算该温度下反应的平衡常数Kp= （用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。
（3）对于反应N2O4（g）⇌2NO2（g），在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：v（N2O4）=k1•p（N2O4），v（NO2）=k2•p2（NO2）．其中，k1、k2是与反应及温度有关的常数。相应的速率﹣压强关系如图所示：一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp间的关系是k1= ；在图3标出点中，指出能表示反应达到平衡状态的两个点 ，理由是 。
15．回答下列有关工业制硫酸的问题：
(1)硫铁矿在煅烧时为什么要粉碎 ？
(2)从沸腾炉中出来的气体为什么要进行净化处理 ？
(3)进入反应器的原料气中为什么空气一般是过量的 ？
(4)在反应器中，理论上要高压，实际工业生产上为什么常压 ？
(5)从吸收塔中放出的尾气中为什么仍然含有二氧化硫 ？
(6)为什么用98.3%的浓硫酸吸收而不用水或稀硫酸吸收SO3 ？
(7)吸收SO3时，浓硫酸为什么要从上向下喷下来 ？
16．在一体积固定的密闭容器中，某化学反应2A(g)B(g)＋D(g)在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(ml·L－1)随反应时间(min)的变化情况如表：
根据上述数据，完成下列填空：
(1)实验1中，在10～20min内，用A表示的该反应的平均速率为 ml·L－1·min－1。
(2)实验2中c2＝ ，反应经20min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是 。
(3)设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3 (填“>”“<”或“＝”，下同)v1，且c3 1.0。
(4)请根据以上实验指出要加快该反应速率可采取的方法： 。(至少列举2种方法)
17．工业上用接触法制取硫酸过程中，硫铁矿在沸腾炉中燃烧的化学方程式是 ，该反应中氧化剂是 ，还原剂是 ，被氧化的元素是 ，被还原的元素是 。
18．已知氢氧化钙和碳酸钙在水中存在下列溶解平衡：Ca(OH)2(s) Ca2＋(aq)＋2OH-(aq)，CaCO3(s) CO (aq)＋Ca2＋(aq)。在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2、CO2等。为了除去有害气体SO2并变废为宝，常常用粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气。
(1)写出上述两个反应的化学方程式：
①SO2与CaCO3悬浊液反应 ；
②SO2与Ca(OH)2悬浊液反应 。
(2)试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由 。
(3)在英国进行的一项研究结果表明：高烟囱可以有效地降低地表面的SO2浓度。在上世纪的60～70年代的十年间，由发电厂排放的SO2增加了45%，但由于建造高烟囱的结果，地表面SO2浓度却降低了30%之多。请你从全球环境保护的角度，分析这种方法是否可取并简述理由： 。
三、实验题
19．用下图装置可以进行测定SO2转化成SO3的转化率的实验。已知SO3的熔点是16.8℃，沸点是44.8℃。已知发生装置中所涉及反应的化学方程式为：Na2SO3(s) + H2SO4(85%)→ Na2SO4 + H2O + SO2↑
(1)根据实验需要，应该在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处连接合适的装置。请从下图A～E装置中选择最适合装置并将其序号填入下面的空格中。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处连接的装置分别是 、 、 。
(2)从乙处均匀通入O2，为使SO2有较高的转化率，实验中在：① 加热催化剂；② 滴加浓硫酸的顺序中，应采取的操作是先 后 (填编号)。在制取SO3的过程中，若温度过高，SO2的转化率会 (填“升高”、“不变”或“降低”)。
(3)有一小组在实验中发现，SO2气体产生缓慢，以致后续实验现象不明显，但又不存在气密性问题，请你根据以下推测的原因说明相应的验证方法。
① Na2SO3已变质。验证方法 。
② 甲中用稀H2SO4代替浓H2SO4。验证方法 。
(4)用a ml Na2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验，当反应结束时，继续通入O2一段时间后，测得装置Ⅲ增重了b g，则实验中SO2的转化率为 ％(用含a、b的代数式填写)。
20．某同学设计如图所示装置探究工业制硫酸转化器中的反应，并测定此条件下二氧化硫的转化率。实验时，装置D锥形瓶中溶液产生白色沉淀，装置E中溶液褪色。
回答下列问题：
(1)装置B的三个作用是① ；② ；③通过观察气泡的速率，控制氧气和二氧化硫的通入比例。
(2)实验过程中，当V2O5表面红热后，应将酒精灯移开一会儿后再继续加热，其原因是 。
(3)D中锥形瓶盛放的溶液可以是(选填序号) 。
①足量澄清石灰水 ②足量小苏打溶液
③足量氯化钡溶液 ④足量稀硫酸
反应停止后，要通过测定装置D锥形瓶中产生的白色沉淀的量，得出已被氧化的二氧化硫的量，在滤出沉淀前必须进行的一步实验操作是(简述过程) 。
(4)若从锥形瓶溶液中得到的沉淀质量为m g，要测定该条件下二氧化硫的转化率，实验时还需要测定的数据是(选填序号) ，二氧化硫的转化率是 (用含有m、a、b c、d中的一种或几种字母的代数式表示)。
①装置F增加的质量a g
②装置A中亚硫酸钠减少的质量bg
③装置B增加的质量cg
④装置E增加的质量d g
生产阶段
化学方程式
工业设备


沸腾炉
转化



SO3+H2O=H2SO4

实验序号
温度
0
10
20
30
40
50
60
1
800
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2
800
c2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
3
800
c3
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
4
820
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
参考答案：
1．D
2．B
3．A
4．B
5．D
6．D
7．C
8．D
9．A
10．A
11．2[FeSO4·7H2O]Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O或2[FeSO4·7H2O]Fe2O3+SO2↑+H2SO4+13H2O
12． c(CO2)/c(CO) 增大 增大 不变 没有 大于
13． 造气 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 转化器 吸收 吸收塔
14． C 81kPa K2•Kp B、D N2O4与NO2的消耗速率满足条件v（NO2）=2v（N2O4）
15．(1)增大硫铁矿跟空气的接触面积，燃烧迅速且充分
(2)防止催化剂中毒，并且减少对设备的腐蚀
(3)增大反应物浓度，使平衡向正反应方向移动，提高二氧化硫转化率
(4)二氧化硫转化为三氧化硫的反应，在常压下转化率已经很高了，没有必要再使用高压
(5)二氧化硫的催化氧化是可逆反应，在吸收塔中，三氧化硫被吸收，尾气中剩余二氧化硫
(6)用水或稀硫酸吸收三氧化硫，容易形成酸雾，影响吸收效率，而浓硫酸具有不挥发性，吸收三氧化硫不会形成酸雾
(7)在吸收塔中，三氧化硫从塔的下部通入，浓硫酸从塔顶喷下，两者逆流接触，吸收充分
16． 0.013 1.0 使用了催化剂 > > 增大反应物A的浓度、升高温度、使用催化剂
17． 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 O2 FeS2 Fe和S O
18．(1) CaCO3＋SO2=CaSO3＋CO2 SO2＋Ca(OH)2=CaSO3＋H2O
(2)由于Ca(OH)2的溶解度太小，澄清石灰水吸收SO2的效果不好
(3)不可取，这种方法虽然能减少地表面SO2的浓度，但SO2仍然存在，污染并未消除
19．(1) B A E
(2) ① ② 降低
(3) 验证方法：取待测试样于试管中，加适量蒸馏水配成溶液，先滴入足量稀盐酸，再滴入BaCl2溶液有白色沉淀生成，则证明该Na2SO3固体变质 验证方法：用洁净玻璃棒蘸取待测试样，涂白纸不变黑，则证明该溶液不是浓硫酸
(4)％(或者％)
20．(1) 干燥氧气和二氧化硫 使氧气和二氧化硫混合均匀
(2)该反应的正反应放热，温度过高平衡逆向移动，不利于三氧化硫的生成；且影响催化剂的活性
(3) ③ 继续通氧气，使装置中的三氧化硫和二氧化硫被D、E、F吸收
(4) ①④