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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:384 题号:11712014
H2S广泛存在于许多燃气和工业废气中,脱除其中的H2S既可回收硫又可防止产生污染。回答下列问题:
(1)Tretford氧化法脱H2S,包括H2S的吸收、氧化析硫、焦钒酸钠的氧化等。
①焦钒酸钠的化学式为Na2V4O9,其中钒元素的化合价为_______
②已知H2S、H2CO3的电离常数如下表所示:
Ka1Ka2
H2S9.1×10-81.1×10-12
H2CO34.3×10-75.61×10-11

纯碱溶液吸收H2S的离子方程式为______________
(2)Claus氧化回收硫的反应原理为:2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g) △H1
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)   H2=-1124 kJ/mol
2H2S(g) +SO2(g)=S(g) +2H2O(g)   H3=- 233 kJ/mol
则△H1=_______kJ/mol。
(3)H2S分解反应2H2S(g)2H2(g)+S2(g)在无催化剂及Al2O3催化下,H2S在反应器中不同温度时反应,每间隔相同时间测定一次H2S的转化率,其转化率与温度的关系如图所示:

①该反应的△H_______(填“>”或“<”)0。
②在不加催化剂时,温度越高H2S的转化率越接近平衡时的转化率,原因是___________;在约1100 °C时,有无Al2O3催化,其转化率几乎相等,是因为___________
③若起始时在恒容密闭容器中只充入H2S,在A点达到平衡时,若此时气体总压强为p,则此温度反应的平衡常数Kp=______ (Kp为以分压表示的平衡常数,气体分压=气体总压×体积分数,列出含p的代数式)。

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【推荐1】丙烷在燃烧时能放出大量的热,它也是液化石油气的主要成分,作为能源应用于人们的日常生产和生活。
已知:①2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(l);△H=-2741.8kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ/mol
(1)反应C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)的△H=___________
(2)C3H8在不足量的氧气里燃烧,生成CO和CO2以及气态水,将所有的产物通入一个固定体积的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:CO (g)+H2O(g) CO2(g)+H2 (g)
①下列事实能说明该反应达到平衡的是___________
a.体系中的压强不发生变化       b.υ(H2)=υ(CO)
c.混合气体的平均相对分子质量不发生变化       d.CO2的浓度不再发生变化
② T℃时,在一定体积的容器中,通入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应并保持温度不变,各物质浓度随时间变化如下表:
时间 / minCOH2O(g)CO2H2
00.2000.30000
20.1380.2380.0620.062
30.1000.2000.1000.100
40.1000.2000.1000.100
50.1160.2160.084C1
60.0960.2660.104C2
第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时,改变某一条件后测得的。则第4~5min之间,改变的条件___________,第5~6min之间,改变的条件是___________
已知420℃时,该化学反应的平衡常数为9.如果反应开始时,CO和H2O(g)的浓度都是0.01 mol/L,则CO在此条件下的转化率为___________。又知397℃时该反应的平衡常数为12,请判断该反应的△H___________0 (填“>”、“=”、“<”)。
(3)依据(1)中的反应可以设计一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丙烷气体;燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在其内部可以传导O2-。在电池内部O2-移向___________极(填“正”或“负”);电池的负极反应式为___________
(4)用上述燃料电池用惰性电极电解足量Mg(NO3)2和NaCl的混合溶液。电解开始后阴极的现象为___________
2016-12-09更新 | 368次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】2019年10月27日,国际清洁能源会议(ICCE2019)在北京开幕。一碳化学成为这次会议的重要议程。甲醇、甲醛(HCHO) 等一碳化合物在化工 、医药,能源等方面都有着广泛的应用。
(1)甲醇脱氢法可制备甲醛(反应体系中各物质均为气态),反应生成1molHCHO过程中能量变化如图1。

已知:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g) +H2O(g) △H=-49.5kJ•mol-1,则反应CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g) +H2O(g) △H=___________kJ•mol-1
(2)氧化剂可处理甲醛污染,结合图2分析春季(水温约为15℃)应急处理被甲醛污染的水源应选择的试剂为__________(填化学式)。

(3)纳米二氧化钛催化剂可用于工业上合成甲醇,CO2(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=akJ•mol-1
①按=2,投料比将H2与CO充入VL恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应测定CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图3所示。则a_____(填“>”或“<”)0;压强p1、p2、p3由小到大的关系是__________________

②在温度为T1℃,向某恒容密闭容器中充入H2和CO发生上述反应,起始时c(H2)=c(CO)=2.0mol•L-1。达到平衡时,CO的转化率为图3中的M点对应的转化率,则在该温度下,对应的N点的平衡常数为__________(保留3位有效数字)。
(4)工业上利用CH4(CO和H2)与水蒸气在一定条件下制取H2:CH4(g) +H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+203kJ•mol-1,该中反应的逆反应速率及表达式为v=k•c(CO)•c3(H2),k为速率常数,在某温度下测得实验数据如表所示,
CO浓度(mol•L-1)H2浓度(mol•L-1)逆反应速率(mol•L-1•min-1)
0.1c18.0
c2c116.0
c20.156.75

由上还数据可得该温度下,c2=____________,该反应的逆反应速率常数k=______L3•mol-3•min-1)。
2020-06-11更新 | 183次组卷
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【推荐3】甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-58 kJ/mol
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3=+41 kJ/mol
回答下列问题:
(1)CO2的电子式是_________________
(2)△H1=______kJ/mol,①反应正向的熵变△S___0(填>、<或=)。
(3)在容积为2L的密闭容器中,充入一定量CO2和H2合成甲醇(上述②反应),在其他条件不变时,温度T1、T2对反应的影响图象如图,下列说法正确的是__________(填序号)
   
①温度为T1时,从反应到平衡,生成甲醇的平均速率为:v(CH3OH)=nA/tAmol/(L·min)
②当v(CH3OH) = v(H2O)时,说明反应达到平衡
③混合气体的平均相对分子质量A点大于B点
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时n(H2)与n(CH3OH)比值增大
(4)在T1温度时,将2molCO2和6molH2充入2L密闭容器中,充分反应(上述②反应)达到平衡后,若CO2转化率为50%,,则容器内的压强与起始压强之比为__________;T1温度,反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)的平衡常数数值为__________
2016-12-09更新 | 387次组卷
共计 平均难度:一般