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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:116 题号:5198803
消除氮氧化物、二氧化硫等物质造成的污染是目前研究的重要课题。
(1)燃煤烟气脱硫常用如下方法。
①用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫。涉及的部分反应如下:2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) △H1= + 8.0 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.6 kJ·mol-1
则H2(g)还原SO2(g)生成S(g)和H2O(g)的热化学方程式为______________________
②一氧化碳还原法:在绝热恒容的密闭容器中,反应2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g)达到平衡时,下列说法正确的是____(填序号)。
a.容器内气体的压强保持不变                                b.分离出S,正反应速率减小
若再充入一定量的CO2,反应的平衡常数不变
③用氨水将SO2转化为NH4HSO3,再氧化成(NH4)2SO4。实验测得NH4HSO3溶液中=15,则溶液的pH为________。 (已知:H2SO3Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7)
(2)电解NO可以制备NH4NO3,其工作原理如下图所示,阳极的电极反应式为:____________为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A___________
   
(3)Na2S是常用的沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的Cu2+、Fe2+、Pb2+,滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是________。当最后一种离子沉淀完全时(该离子浓度为10-5 mol·L-1),此时S2-的浓度为_________________________
(已知: Ksp(FeS)=6.3×10-18 Ksp(CuS)=6×10-36 Ksp(PbS)=2.4×10-28

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
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【推荐1】利用CO2可合成烷烃、烯怪、醇、甲酸等系列重要化工原料。回答下列有关问题:
I.制备甲烷:
已知:CH4、H2的燃烧热分别为,1molH2O(l)变成水蒸气需吸收44kJ的热量。
(1)___________
(2)在恒温、恒容容器中进行该反应,下列叙述一定能说明该反应达到平衡状态的是___________。
A.B.容器内的压强不再变化
C.混合气体的平均摩尔质量不再变化D.CO2和H2的转化率之比不再变化

II.制备甲醇:
主反应:
副反应:
(3)向某一恒容容器中充入1molCO2和3molH2,在催化剂存在的条件下进行反应,测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如下图所示。

已知:CH3OH选择性
①240℃该反应达到平衡时,产生的CH3OH的物质的量为___________mol(填标号)。
②有利于提高CH3OH选择性的反应条件是___________(填标号)。
A.高温高压                    B.高温低压                    C.低温高压                    D.低温低压
III.电解法转化CO2可实现CO2资源化利用,电解CO2制HCOOH的原理示意图如图。

(4)a、b表示CO2进气管,其中___________(填“a”或“b”)管是不需要的。
(5)写出阴极的电极反应式:___________
(6)电解一段时间后,若两侧电极液中K+的物质的量相差0.02mol,则阳极产生的气体在标准状况下的总体积为___________mL(假设产生的气体全部逸出)。
2021-11-04更新 | 256次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
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【推荐2】甲醇是一种新型燃料,工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-116kJ/mol
(1)已知:CO(g)+O2(g)=CO2 (g) △H2=-283kJ/mol
H2(g) +O2(g)=H2O (g) △H1=-242kJ/mol
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式:________________
(2)在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。

请回答:
①在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是_________
②利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的平衡常数 K=_________
③下列既能提高上述反应中 CO 的平衡转化率,又能增大反应速率的是____(填标号)。
a.增大压强       b.降低温度       c.增大H2浓度       d.加高效催化剂
④若上述反应在某恒温恒容容器中发生,能说明该反应达到平衡的是____(填标号)。
a.气体平均相对分子质量保持不变 b.△H1保持不变
c.保持不变                                   d.气体密度保持不变
(3)在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol/L)变化如下表所示:
0min5min10min
CO0.10.05
H20.20.2
CH3OH00.040.05
若5min~10min只改变了某一条件,所改变的条件是______________
2019-11-21更新 | 98次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】利用N2和H2可以实现NH3的工业合成,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产。请回答下列问题:
(1)已知:N2(g) + O2(g) === 2NO(g) △H= +180.5kJ/mol
N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
2H2(g) + O2(g) ===2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
若有17 g氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为______
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)反应的影响。
实验结果如图所示:(图中T表示温度,n表示物质的量)
   
①图象中T2T1的关系是:T2 ______T1(填“高于”、“低于”、“等于”或“无法确定”)。
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2 的转化率最高的是______(填字母)。
③在起始体系中加入N2的物质的量为________mol时,反应后氨的百分含量最大;若容器容积为1L,n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%,则此条件下(T2),反应的平衡常数K=________________________
(3)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。
①一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:
2N2O5(g)⇌4NO2(g)+O2(g) ΔH>0下表为反应在T1温度下的部分实验数据

t/s05001000
c(N2O5)/molL-15.003.522.48
则500s内NO2的平均生成速率为____________________________________
②现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池,采用电解法制备N2O5
装置如图所示,其中Y为CO2
   
写出石墨I电极上发生反应的电极反应式______________________________
在电解池中生成N2O5的电极反应式为_________________________________
2016-12-09更新 | 623次组卷
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