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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:213 题号:22930917
氢能源是最具应用前景的能源之一。甲烷-水蒸气催化重整制氢(SMR)是一种制高纯氢的方法之一,其涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ:       
反应Ⅱ:       
反应Ⅲ:       
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ能自发进行的条件是_______
(2)一定温度下,向某容积为1L的恒容容器中按照水碳比充入amolCH4(g)和3amolH2O(g),tmin后反应达到平衡。达到平衡时,容器中CO为mmol,CO2为nmol。
①下列说法不正确的是_______
A.为防止催化剂中毒和安全事故发生,需对原料气进行脱硫等净化处理
B.提高水碳比,有利于提高H2的产率
C.其他条件不变,压缩容器体积,反应Ⅱ的平衡不发生移动
D.以Ni/γ-Al2O3作催化剂,降低反应活化能,提高反应速率和原料平衡利用率
②反应Ⅲ的平衡常数K=_______(用含a,m,n的代数式表示)。
(3)650((局部温度过高会造成积碳)、按照一定流速通入原料气,当水碳比[]一定时,催化剂中无添加吸附剂和添加P-Li4SiO4吸附((吸收CO2),各气体组分反应的平衡含量与时间的关系如图所示:

①催化剂中添加P-Li4SiO4吸附剂与无添加吸附剂比较,timin前压的平衡含量升高,CO2、CO和CH4的平衡含量降低;t1min后H2的平衡含量降低,CO2、CO和CH4的平衡含量升高,最后与无添加吸附剂时的含量相同,H2的平衡含量先升高后降低可能的原因是_______
②实验时发现t1min后CO2的平衡含量低于理论平衡值,CO的平衡含量高于理论平衡值,可能的原因是_______(用化学反应方程式表示)。
(4)该反应常采用钯膜分离技(可选择性地让某气体通过而离开体系),其机理如图所示,其中过程2:,其活化能E((正)<E((逆);过程3:H*在钯膜内的迁移速率是决速步(*表示物质吸附在催化剂表面),下列说法不正确的是_______。

A.钯膜对H2分子的透过具有选择性
B.过程4的
C.采用钯膜分离技术可以提高原料的利用率
D.常用N2将过程5中的H2吹扫出反应器而促进反应

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【推荐1】砷及其化合物在半导体、农药制造等方面用途非常广泛。回答下列问题:
(1)ASH3的电子式为___;AsH3通入AgNO3溶液中可生成Ag, As2 O3和HNO3,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___
(2)改变O. 1 mol · L1三元弱酸H3 AsO4溶液的pH,溶液中的H3 AsO4、H2 AsO4、HAsO42-以及AsO43-的物质的量分布分数随pH的变化如图所示:

①1gKal ( H3 AsO4)=___;用甲基橙作指示剂,用NaOH溶液滴定H3 ASO4发生的主要反应的离子方程式为___
②反应H2 AsO4+AsO43-=2HAsO42-的lgK=_____
(3)焦炭真空冶炼砷的其中两个热化学反应如下:
As2O3(g)+3C(s)=2As(g)+3CO(g) H1=akJ/mol
As2O3(g)+3C(s)=1/2As4(g)+3CO(g) H2=bkJ/mol
则反应4As(g)=As4(g) H=_______kJ/mol(用含a、b的代数式表示)。
(4)反应2As2S3(s)=4AsS(g)+S2(g)达平衡时气体总压的对数值lg(p/kPa)与温度的关系如图所示:

①对应温度下,B点的反应速率v() ___v()(填“>’,’’<”或“一”)。
②A点处,AsS(g)的分压为___kPa,该反应的Kp=___kPa5 (Kp为以分压表示的平衡常数)。
2019-04-18更新 | 929次组卷
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【推荐2】I.如图为工业合成氨的流程图:

   

(1)图中采取的措施可提高原料转化率的是_______(填序号)。
(2)如图是未用催化剂N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量的变化示意图,请在图中绘制同条件下加入铁触媒后相应的能量变化曲线:_______,并写出该条件下2molNH3(g)分解对应的热化学方程式:_______

   

II.某兴趣小组为研究“不同条件”对化学平衡的影响情况,进行了如表实验:(反应起始的温度和压强均相同):
序号起始投入量平衡转化率
N2H2NH3
①恒温恒容1mol3mol0α1
②绝热恒容1mol3mol0α2
③恒温恒压2mol6mol0α3
(3)则:α1_______α2、α1_______α3(填“>”、“=”或“<”)
(4)如图甲表示500℃、60.0MPa条件下,平衡时NH3的体积分数与原料气投料比的关系。若投料比为4时,氨气的体积分数为40%,NH3的体积分数可能为图中的_______点,平衡时N2的体积分数为_______

   

(5)我国科学家实现了在室温下电催化N2制取NH3和HNO3,装置如图乙所示,其中双极膜复合层之间的水能解离成H+和OH-,双极膜能实现H+、OH-的定向移动。写出该装置中阴极的电极反应式为_______

   

2023-09-22更新 | 363次组卷
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【推荐3】下列是MnO2工业制备及对含Mn2+废水处理的有关问题,已知:Ksp[Mn(OH)2]=1.9×1013 Ksp(MnCO3)=2.2×1011,回答下列问题:
(1)用惰性电极电解MnSO4溶液可制备MnO2,其阳极反应式为___________
(2)往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液制取MnCO3时会产生Mn(OH)2,可能的原因是:MnCO3(s)+2OH(aq) Mn(OH)2(s)+CO32-(aq),该反应的平衡常数K_________(保留一位小数)。
(3)废水中的Mn2+,也可用NH4HSO4调节溶液的pH。室温时,往100 mL 0.1 mol/L的NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液,所得溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系曲线如下图所示 (反应前后溶液总体积变化忽略不计) 。
   
a点c(NH4+)+c(NH3.H2O)=__________mol·L1;图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是__________;b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是____________________
2019-03-28更新 | 139次组卷
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