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题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:150 题号:7587489
汽车尾气的主要成分有CO、SO2、NO、NO2等。
(1)利用氨水可以将SO2、氮氧化物吸收,原理如下图所示。

①25℃时,在pH=5的 NH4HSO3溶液中,c(SO32-)+c(NH3·H2O)-c(H2SO3)=__________mol/L(填确值)
②请写出NO2和NO按体积比1:1被吸收时反应的离子方程式_____________________
(2)科研工作者目前正在尝试以二氧化钛(TiO2)催化分解汽车尾气的研究。
①已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) H1=-113.0kJ·mol-1
3NO2(g)+H2O(g)=2HNO3(g)+NO(g) H2=-138.0 kJ·mol-1
TiO2催化尾气降解原理可表示为:2COg)+O2(g)2CO2(g) H3
则2H2O(g)+4NO(g)+3O2(g)4HNO3(g) H4=______________________
②在O2、H2O(g)浓度一定条件下,模拟CO、NO的降解,得到其降解率(即转化率)如图1所示。请解释T1后NO降解率下降的可能原因______________________

(3)沥青混凝土也可降解CO。如图2为在不同颗粒间隙的沥青混凝土(α、β型)在不同温度下,反应相同时间,测得CO降解率变化。结合如图回答下列问题:
①已知在50℃时在α型沥青混凝土容器中,平衡时O2浓度为0.01mol·L-1,求此温度下CO降解反应的平衡常数____________________________________________。(用含x的代数式表示)
②科研团队以β型沥青混凝土颗粒为载体,将TiO2改为催化效果更好的TiO2纳米管,在10℃~60℃范围内进行实验,请在如图中用线段与“”阴影描绘出CO降解率随温度变化的曲线可能出现的最大区域范围(在图中画出)。____________
(4)TiO2纳米管的制备是在弱酸性水溶液中以金属钛为阳极进行电解,写出阳极的电极反应式____________________________________________

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【推荐1】氧气是一种常见的氧化剂,用途广泛。回答下列问题:
(1)用H2O2制取O2时,分解的热化学方程式为: 2H2O2(aq)=2H2O(l) +O2(g) ΔH= a kJ·mol1
①相同条件下,H2O2分解时,无论是否使用催化剂,均不会改变的是_______(填标号)。
A 反应速率                    B 反应热                 C 活化能                    D 生成物
②以Fe3+作催化剂时,H2O2的分解反应分两步进行,第一步反应为: H2O2(aq) + 2Fe3+ (aq)=2Fe2+ (aq) +O2(g) +2H+ (aq)ΔH=b kJ·mol1
第二步反应的热化学方程式为____________
(2)工业上用Cl2生产某些含氯有机物时产生HCl副产物,可用O2将其转化为Cl2,实现循环利用[O2(g) + 4HCl(g) 2Cl2(g) + 2H2O(g)]。将1 molO2和4 molHCl充入某恒容密闭容器中,分别在T1和T2的温度下进行实验,测得容器内总压强(p)与反应时间(t)的变化关系如图所示。

①该反应的速率v = k ca(O2)·cb(HCl)(k为速率常数),下列说法正确的是____________(填标号)。
A 使用催化剂,k不变
B 温度升高,k增大
C 平衡后分离出水蒸气,k变小
D 平衡后再充入1molO2和4molHCl,反应物转化率都增大
②T1________T2(填“>”或“<”)。该反应的ΔH______0(填“>”或“<”),判断的依据是_________
③T2时,HCl的平衡转化率=________,反应的Kx_____(Kx为以物质的量分数表示的平衡常数)。
2020-02-24更新 | 210次组卷
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【推荐2】工业生产硫酸中,的催化氧化是关键步骤,排放处理未达标的尾气会产生严重的空气污染。回答下列问题:
(1)是形成酸雨的污染物之一,酸雨的pH范围是___________
(2)已知:①   
   
   
写出反应生成的热化学方程式___________
(3)硫酸工业中涉及反应:   。一定条件下,在恒压密闭容器中,通入发生上述反应,的平衡转化率和压强、温度的关系如图所示。a点时该反应的压强平衡常数Kp=___________(保留三位有效数字,已知:分压=气体总压强×该气体的物质的量分数,用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数)。

恒压条件下,关于该反应的下列说法中正确的是___________
A.Q大于0
B.相同时间内生成,同时消耗,反应达到平衡
C.相同温度下压强越大,的转化率就越大,该反应的平衡常数就越大
D.反应达到平衡后,保持温度不变,再充入的平衡转化率不变
(4)已知:25℃时,,该温度下沉淀共存的悬浊液中,___________
(5)用如图装置回收,可制得硫酸,电极均为惰性电极,a、b膜分别为阳离子、阴离子交换膜,写出阴极的电极反应式___________。当阴极收集到标准状况下的时,理论上在阳极能得到___________
2021-07-10更新 | 116次组卷
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【推荐3】碳热还原法广泛用于合金及材料的制备。回下列问题:
(1)一种制备氮氧化铝的反应原理为23Al2O3+15C+5N2=2Al23O27N5+15CO ,产物Al23O27N5中氮的化合价为______,该反应中每生成1 mol Al23O27N5,转移的电子数为________NA
(2)真空碳热冶铝法包含很多反应,其中的三个反应如下:
Al2O3(s)+3C(s) =Al2OC(s)+2CO(g)             ΔH1
2Al2OC(s)+3C(s) =Al4C3(s)+2CO(g)             ΔH2
2Al2O3(s)+9C(s)= Al4C3(s)+6CO(g)             ΔH3
①ΔH3=_________(用ΔH1、ΔH2表示)。
②Al4C3可与足量盐酸反应制备一种烃。该反应的化学方程式为____________
(3)下列是碳热还原法制锰合金的三个反应,CO与CO2平衡分压比的自然对数值与温度的关系如图所示(已知Kp是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数)。
   
Ⅰ.Mn3C(s)+4CO2(g) 3MnO(s)+5CO(g)        Kp(Ⅰ)
Ⅱ.Mn(s)+CO2(g) MnO(s)+CO(g)              Kp(Ⅱ)
Ⅲ.Mn3C(s)+CO2(g) 3Mn(s)+2CO(g)        Kp(Ⅲ)
①ΔH>0的反应是____(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
②1200 K时,在一体积为2 L的恒容密闭容器中有17.7 g Mn3C(s)和0.4 mol CO2,只发生反应Ⅰ,5 min后达到平衡,此时CO的浓度为0.125 mol/L,则0~5 min内v(CO2)=_________
③在一体积可变的密闭容器中加入一定量的Mn(s)并充入一定量的CO2(g),只发生反应Ⅱ,下列能说明反应Ⅱ达到平衡的是____(填字母)。
A.容器的体积不再改变
B.固体的质量不再改变
C.气体的总质量不再改变
2019-03-16更新 | 596次组卷
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