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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:233 题号:14757424
二氧化硫的污染治理是化学家关注的热点问题之一,回答下列问题。
I.二氧化硫的治理。已知25℃时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5 Ksp(CaSO4)=7.1×10-5 Ka1(H2SO3)=1.5×10-2 Ka2(H2SO3)=1.0×10-7
(1)亚硫酸盐法。将含二氧化硫的烟气通入1.0mol·L-1的Na2SO3溶液,写出该反应的化学方程式_______。若此过程中溶液体积不变,则溶液的pH将_______(填“减小”“不变”或“增大)。
(2)双碱脱硫法。
第1步:用过量的浓氨水吸收SO2,并在空气中氧化;
第2步:加入石灰水,发生反应Ca2++2OH-+2NH+SOCaSO4↓+2NH3·H2O
计算第2步反应的K=_______(填数值,保留2位有效数字)。
(3)电解法。先用Na2SO4溶液吸收烟气中的SO2,再用离子膜电解法电解吸收液得到单质硫,同时在阳极得到副产物氧气,装置如图所示。

①b为电源的_______(填“正极”或“负极”)。
②用Na2SO4溶液代替水吸收烟气中的SO2,目的是_______
③若电解一段时间后通过质子交换膜的离子数为1.204×1024个,则通过处理烟气理论上能得到硫_______kg。
II.二氧化硫的转化。
(4)适当调控硫酸工业的反应条件可提高二氧化硫的转化率,减少其排放。已知,对于放热的可逆反应,某一给定转化率下,最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在图中画出反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的转化率与最适宜温度(曲线a)、平衡转化率与温度(曲线b)的关系曲线示意图(标明曲线ab)_______

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】甲烷、甲醇都是清洁能源。
(1)已知下列热化学方程式
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g) +H2O (g)△H= -49.0 kJ/mol
②CH4(g)+2O2(g)=2H2O(g) +CO2(g)   △H= -802.3 kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)   △H=-571.6 kJ/mol
④H2O(g)=H2O(l)   △H= -44.0 kJ-mol
则CH4(g)+1/2O2(g)=CH3OH(g)   △H =____________
(2)工业上合成甲醇的另一种方法是2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)   △H。
一定温度下在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生上述反应,相关物理量见下表:
容器温度/K物质的起始浓度/mol•L-1物质的平衡浓度/mol.L-1
c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)
I4000.200.1000.080
II4000.400.200
III500000.100.025

①该反应的△H______0(填“>”或“<”)。
②达到平衡时,容器I中c(CH3OH)_____0.16mol/L(填“>” “<” 或“=”)。
③400 K 时该反应的平衡常数K=________
(3)文献报道某课题组利用CO2催化缺化制甲烷的研究过程如下:

反应结束后,气体中检测到CH4和H2,滤液中检测到HCOOH,固体中检测到镍粉和Fe3O4。CH4、HCOOH、H2 的产量和镍粉用量的关系如下图所示(仪改变镍粉用量,其他条件不变)。研究人员根据实验结果得出结论:HCOOH 是CO2转化为CH4 的中间体,即:

①写出产生H2的反应方程式_________
②由图可知,镍粉是_______(填字母)。
a.反应I的催化剂                    b.反应II 的催化剂
c.反应I和II的催化剂             d.不是催化剂
③当镍粉用量从1mmol增加到10mmol,反应速率的变化情况是______(填字母)。
a.反应1的速率增加,反应II的速率不变
b.反应I的速率不变,反应II的速率增加
c.反应I、II的速率均不变
d.反应I、II的速率均增加,且反应I的速率增加得快
e.反应I、II的速率均增加,且反应II 的速率增加得快
f.反应I的速率减小,反应II的速率增加
2018-05-01更新 | 178次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】我国丙烷储量丰富,将丙烷转化为具有高附加值的产品,具有广阔的实用前景及巨大的经济效益。丙烷无氧脱氢的化学方程式如下:
主反应:
副反应:
已知:高温会引起催化剂积碳,阻碍反应的进行,充入水蒸气可以减少积碳的生成。
请回答下列问题:
(1)已知时,C—H键能、C—C键能、C=C键能以及H—H键能分别为,估算主反应的________
(2)在常压、460~500℃、作催化剂条件下,某团队对丙烷脱氢主反应进行了研究,认为在脱氢过程中可能有4个主要步骤(*表示催化剂表面吸附位,表示被吸附于催化剂表面的)。
I.
Ⅱ.________________
Ⅲ.
Ⅳ.
①补全步骤Ⅱ的化学方程式:________________
②已知上述反应机理中速率控制步骤(即速率最慢步骤)为Ⅱ,试分析其原因可能为________________
(3)下列措施能提高的平衡转化率,又能增大生成丙烯的反应速率的是_________(填标号)。
A.加入催化剂       B.增大压强       C.升高温度
(4)某温度下,假定只发生上述两个反应,初始压强为,向某恒容密闭容器中充入,平衡时测得的转化率为60%,的体积分数为0.25,则平衡时的选择性=________(生成消耗的在总消耗中的占比,保留3位有效数字),主反应的平衡常数________(用分式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(5)已知丙烷有氧脱氢的热化学方程式为 ,试从热力学角度和物质性质,分析丙烷有氧和无氧脱氢的利弊:__________
2023-08-27更新 | 130次组卷
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【推荐3】氮及其化合物在生产,生活中有着重要的作用。
(1)将大气中游离态的氮转为化合态的过程称为氮的固定。下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。
反应大气固氮工业固氮
温度/℃27200025400450
K0.10.5070.152

分析数据可知:大气固氮反应属于_________(填“吸热”或“放热”)反应,人类不适合大规模模拟大气固氮的原因是______________________________________
(2)液氨是一种良好的储氢物质,其储氢容量可达17.6%(质量分数)。氨气分解反应的热化学方程式如下: 。研究表明金属催化剂可加速氨气的分解,其他条件相同,该反应在不同催化剂作用下反应相同时间后,氮气的百分含量随反应温度的变化如图所示,图中达到平衡的点是_______________(用a、b、c表示)。b点氮气的百分含量高于c点的原因是______

(3)近年来,有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为,该条件下,向一体积为的恒容密闭容器中通入后达到平衡。测得氨气的生成速率,则平衡时的转化率为______________,则常温下该反应的化学平衡常数________________。(保留小数点后2位)
(4)汽车尾气会排放氮的氧化物,是造成雾霾天气的重要原因之一。可以在汽车排气管上安装一个化转化器处理尾气: ,将以2∶1的起始投料比充入一个密闭容器中,发生反应,反应过程中各物质的浓度变化如图所示。由图分析可知,第时改变的反应条件可能为____________(填序号)。

A.保持恒温恒容充入       
B.保持恒容,降低温度
C.移走        
D.保持恒温,缩小容器体积,增大压强
2020-03-05更新 | 145次组卷
共计 平均难度:一般