煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:
(1)NaClO2的化学名称为__________ 。
(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度323 K,NaClO2溶液浓度为5×10-3 mol/L。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
①出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________________________ 。增加压强,NO的转化率________________ (填“提高”“不变”或“降低”)。
②着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐____________ (填“增大”“不变”或“减小”)。
③由实验结果可知,脱硫反应速率______________ 反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是____________ 。
(3)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。
①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是______________ 。
②知下列反应:
SO2(g)+2OH-(aq) =SO32-(aq)+H2O(l) ΔH1
ClO-(aq)+SO32-(aq)=SO42-(aq)+Cl-(aq)ΔH2
CaSO4(s)=Ca2+(aq)+SO42-(aq) ΔH3
则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)=CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH=______ 。
(1)NaClO2的化学名称为
(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度323 K,NaClO2溶液浓度为5×10-3 mol/L。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子 | SO42- | SO32- | NO3- | NO2- | Cl- |
c/(mol/L) | 8.35×10-4 | 6.87×10-6 | 1.5×10-4 | 1.2×10-5 | 3.4×10-3 |
①出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式
②着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐
③由实验结果可知,脱硫反应速率
(3)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。
①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是
②知下列反应:
SO2(g)+2OH-(aq) =SO32-(aq)+H2O(l) ΔH1
ClO-(aq)+SO32-(aq)=SO42-(aq)+Cl-(aq)ΔH2
CaSO4(s)=Ca2+(aq)+SO42-(aq) ΔH3
则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)=CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH=
更新时间:2019-08-13 21:16:00
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【推荐1】实验室模拟某含有机酸工业废水的处理过程。
.利用先与金属阳离子络合再被紫外光催化降解的方法去除,其机理如下:
(1)和发生络合反应生成有色物质:
①基态的价电子排布式为___________ 。
②下列有关上述络合反应的说法中,正确的有___________ (填标号)。
A.反应达平衡时,溶液的颜色不再变化
B.增大浓度,逆反应速率减小
C.过低不利于的生成
D.升高温度,该平衡正向移动
(2)紫外光催化降解:
若有机酸为,则光催化降解反应的离子方程式为:___________ 。
___________ ___________ ___________ ___________
.利用有机溶剂从废水中萃取的方法去除。该过程涉及以下反应:
(i)
(ii)
(iii)
(3)根据盖斯定律,反应(有机相)的___________ 。
(4)水相的以及体系温度对的平衡分配比有影响。
已知:。
①常温下,配制体积相同、不同、含粒子总浓度相同的系列溶液,分别加入等量有机溶剂萃取。测算并得到随变化的曲线如图所示。分析随升高而降低的原因___________ 。②当所配制的溶液时,随的变化曲线如图所示。萃取宜在___________ 温度下进行(填“较高”或“较低”)。
经测定,在图中点对应温度下,反应(ii)平衡常数,忽略水相中的电离,则有机相中___________ ;计算该温度下,反应(iii)的平衡常数___________ (写出计算过程)。
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【推荐2】含氯消毒剂给自来水消毒后有余氯Na2S2O3可用于自来水中余氯的测定。测定自来水中余氯含量的方案如下:在250 mL碘量瓶中(或具塞锥形瓶中)放置0.5 g碘化钾,加10 mL稀硫酸,准确量取流动水样100 mL(打开自来水龙头,待水流数十秒后再取水样) 置于碘量瓶,迅速塞上塞摇动,见水样呈淡黄色,加1 mL淀粉溶液变蓝,则说明水样中有余氯。再以cmol·L-1标准Na2S2O3溶液滴定,至溶液蓝色消失呈无色透明溶液,记下消耗硫代硫酸钠溶液的体积。
(已知:滴定时反应的化学方程式为I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6)
(1)若该自来水是以漂白粉消毒,能说明水样中有余氯的反应离子方程式为_______________________________________________________ 。
(2)按上述方案实验,消耗标准Na2S2O3溶液VmL,该次实验测得自来水样品中余氯量(以游离Cl2计算)为________ mg·L-1。在上述实验过程中,若“塞上塞摇动”动作不够迅速,则测得结果________ (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(已知:滴定时反应的化学方程式为I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6)
(1)若该自来水是以漂白粉消毒,能说明水样中有余氯的反应离子方程式为
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】铈可用作优良的环保材料。现以氟碳铈矿(CeFCO3,含Fe2O3、FeO等杂质)为原料制备碳酸铈的工艺流程如下:(1)在对流空气氧化炉中比暴露在空气中“焙烧”大大缩短氧化时间的原因是___________ 。
(2)“酸浸”步骤中产生的气体为___________ (化学式)。
(3)“滤液1”中c(Ce3+)=0.1mol·L-1,用氨水调pH的范围是___________ (已知Ksp[Fe(OH)3]=8×10-38;Ksp[Ce(OH)3]=1×10-22;lg2=0.3,离子浓度小于1×10-5mol/L认为沉淀完全)。
(4)“沉淀”步骤中发生反应的离子方程式为___________ 。
(5)Ce2(CO3)3在空气中焙烧可制得CeO2,该反应的化学方程式为___________ 。
(6)用过量铝粉还原CeO2即可得Ce.铝粉必须过量的原因是:使CeO2充分被还原,提高Ce的产率;___________ 。
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【推荐1】氮的化合物在生产生活中广泛存在。
(1)①氯胺(NH2Cl)的电子式为________ 。可通过反应NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g)制备氯胺,已知部分化学键的键能如右表所示(假定不同物质中同种化学键的键能一样),则上述反应的ΔH=_________ 。
②NH2Cl与水反应生成强氧化性的物质,可作长效缓释消毒剂,该反应的化学方程式为________ 。
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400℃、400℃、T℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
①该反应为____________ (填“放热”或“吸热”)反应。
②乙容器在200min达到平衡状态,则0~200min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=_________ 。
(3)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)_____ Kc(B)(填“<”或“>”或“=”)。
②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是______ (填“A”或“B”或“C”)点。
③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=______ (Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(1)①氯胺(NH2Cl)的电子式为
化学键 | 键能/(kJ·mol-1) |
N-H | 391.3 |
Cl-Cl | 243.0 |
N-Cl | 191.2 |
H-Cl | 431.8 |
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400℃、400℃、T℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
n(NO)(甲容器)/mol | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
n(NO)(乙容器)/mol | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.53 | 0.45 |
n(NO)(丙容器)/mol | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
②乙容器在200min达到平衡状态,则0~200min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=
(3)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)
②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是
③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=
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【推荐2】I.化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。
(1)还原的反应机理及相对能量如图所示(表示过渡态):
反应过程中速率最慢步骤的热化学方程式为_______ 。
(2)我国在2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。已知中的C与O之间为三键连接,且合成甲醇的主要反应原理为。下表所列为常见化学键的键能数据:
则该反应的_______ 。
(3)甲醚()是重要的化工原料,可用和制得,总反应的热化学方程式如为 。该过程可分为以下两步反应完成:
i.甲醇合成反应:
ii.甲醇脱水反应:
起始时向容器中投入和,测得某时刻上述总反应中放出的热量为,此时的转化率为_______ 。
Ⅱ.我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。
利用反应:,可减少排放,并合成清洁能源。
(4)该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
总反应的_______ 。;若反应①为慢反应,下列示意图中(图中物质都为气态)能体现上述反应能量变化的是_______ (填序号)。
A. B. C. D.
(5)在体积为的密闭容器中,充入和,一定条件下发生反应:,测得和的浓度随时间变化如图所示:
从到,_______ (结果保留两位有效数字);a点时v(正)_______ v(逆)(填“>”“<”或“=”,下同);第9分钟时_______ 第3分钟时。
(6)通过传感器可监测的含量,其工作原理示意图如图所示:
①电极上发生的是_______ 反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出电极的电极反应式:_______ 。
(1)还原的反应机理及相对能量如图所示(表示过渡态):
反应过程中速率最慢步骤的热化学方程式为
(2)我国在2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。已知中的C与O之间为三键连接,且合成甲醇的主要反应原理为。下表所列为常见化学键的键能数据:
化学键 | ||||||
键能 | 348 | 414 | 436 | 326.8 | 1032 | 464 |
(3)甲醚()是重要的化工原料,可用和制得,总反应的热化学方程式如为 。该过程可分为以下两步反应完成:
i.甲醇合成反应:
ii.甲醇脱水反应:
起始时向容器中投入和,测得某时刻上述总反应中放出的热量为,此时的转化率为
Ⅱ.我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。
利用反应:,可减少排放,并合成清洁能源。
(4)该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
总反应的
A. B. C. D.
(5)在体积为的密闭容器中,充入和,一定条件下发生反应:,测得和的浓度随时间变化如图所示:
从到,
(6)通过传感器可监测的含量,其工作原理示意图如图所示:
①电极上发生的是
②写出电极的电极反应式:
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【推荐3】氮及其化合物的研究对于生态环境保护和工农业生产发展非常重要。
Ⅰ. 对合成氨的研究
(1)已知: ,该反应的活化能,则合成氨反应:的活化能_______ 。
(2)在一定条件下,向某反应容器中投入、在不同温度下反应,平衡体系中氨的质量分数随压强变化曲线如图1所示。
①温度、、中,由低到高为_______ ,点的转化率为_______ 。
②1939年捷姆金和佩热夫推出氨合成反应在接近平衡时净速率方程式为:,,分别为正反应和逆反应的速率常数;、、代表各组分的分压(分压=总压×物质的量分数);a为常数,工业上以铁触媒为催化剂时,。温度为时,_______ (保留一位小数)。
Ⅱ. 对相关脱硝反应的研究
(3)将等物质的量的和分别充入盛有催化剂①和②的体积相同的刚性容器,进行反应 ,经过相同时间测得的转化率如图2所示。图中c点_______ (填“一定”或“不一定”)是平衡状态,请说明理由_______ 。
(4)氮的氧化物脱除可用电化学原理处理,如图3装置可同时吸收和NO。已知:是一种弱酸。该装置中阴极的电极反应式为_______ ,应选择_______ (填“阳”或“阴”)离子交换膜。
Ⅰ. 对合成氨的研究
(1)已知: ,该反应的活化能,则合成氨反应:的活化能
(2)在一定条件下,向某反应容器中投入、在不同温度下反应,平衡体系中氨的质量分数随压强变化曲线如图1所示。
①温度、、中,由低到高为
②1939年捷姆金和佩热夫推出氨合成反应在接近平衡时净速率方程式为:,,分别为正反应和逆反应的速率常数;、、代表各组分的分压(分压=总压×物质的量分数);a为常数,工业上以铁触媒为催化剂时,。温度为时,
Ⅱ. 对相关脱硝反应的研究
(3)将等物质的量的和分别充入盛有催化剂①和②的体积相同的刚性容器,进行反应 ,经过相同时间测得的转化率如图2所示。图中c点
(4)氮的氧化物脱除可用电化学原理处理,如图3装置可同时吸收和NO。已知:是一种弱酸。该装置中阴极的电极反应式为
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【推荐1】减少氮的氧化物和碳的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。合理应用和处理碳、氮及其化合物,在生产生活中有重要意义。
(1)对温室气体 CO2的研究一直是科技界关注的重点。在催化剂存在下用 H2还原 CO2是解决温室效应的重要手段之一。
已知:①H2和 CH4的燃烧热分别为 285.5 kJ/mol 和 890.0 kJ/mol。
②H2O(1)===H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol
试写出H2还原CO2生成CH4和H2O(g)的热化学方程式_____ 。
(2)CO2在Cu−ZnO催化下,可同时发生如下的反应I、II,其可作为解决温室效应及能源短缺的重要手段。
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-57.8kJ/mol
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ/mol
对于气体参加的反应,表示平衡常数Kp时,用气体组分(B)的平衡分压p(B)代替该气体的平衡浓度c(B),则反应II的Kp=_____ [已知:气体各组分的分压p(B),等于总压乘以其体积分数]。
在Cu−ZnO存在的条件下,保持温度T不变,在一刚性密闭容器中,充入一定量的CO2及H2,起始及达平衡时,容器内各气体物质的量如下表:
若反应I、II均达平衡时,p0=1.2p,则表中n1=_____ ;若此时n2=3.则反应I的平衡常数Kp=_____ (无需带单位,用含总压p的式子表示)。
(3)汽车尾气是雾霾形成的原因之一,研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成。可采用氧化还原法脱硝:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)ΔH<0
(4)根据图示判断提高脱硝效率的最佳条件是_____ ;氨氮比一定时,在400℃时,脱硝效率最大,其可能的原因是_____ 。用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)ΔH>0在T℃时,反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下:
30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是______ 填字母)。
A.通入一定量的 CO2 B.加入合适的催化剂 C.适当缩小容器的体积
D.通入一定量的 NO E.加入一定量的活性炭 F.适当升高温度
(1)对温室气体 CO2的研究一直是科技界关注的重点。在催化剂存在下用 H2还原 CO2是解决温室效应的重要手段之一。
已知:①H2和 CH4的燃烧热分别为 285.5 kJ/mol 和 890.0 kJ/mol。
②H2O(1)===H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol
试写出H2还原CO2生成CH4和H2O(g)的热化学方程式
(2)CO2在Cu−ZnO催化下,可同时发生如下的反应I、II,其可作为解决温室效应及能源短缺的重要手段。
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-57.8kJ/mol
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ/mol
对于气体参加的反应,表示平衡常数Kp时,用气体组分(B)的平衡分压p(B)代替该气体的平衡浓度c(B),则反应II的Kp=
在Cu−ZnO存在的条件下,保持温度T不变,在一刚性密闭容器中,充入一定量的CO2及H2,起始及达平衡时,容器内各气体物质的量如下表:
CO2 | H2 | CH3OH | CO | H2O(g) | 总压/kPa | |
起始/mol | 5.0 | 7.0 | 0 | 0 | 0 | p0 |
平衡/mol | n1 | n2 | p |
若反应I、II均达平衡时,p0=1.2p,则表中n1=
(3)汽车尾气是雾霾形成的原因之一,研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成。可采用氧化还原法脱硝:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)ΔH<0
(4)根据图示判断提高脱硝效率的最佳条件是
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
c(NO)/mol•L−1 | 1.0 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
c(N2)/mol•L−1 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
c(CO2)/mol•L−1 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是
A.通入一定量的 CO2 B.加入合适的催化剂 C.适当缩小容器的体积
D.通入一定量的 NO E.加入一定量的活性炭 F.适当升高温度
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(0.4)
【推荐2】“低碳经济”备受关注,CO2的有效开发利用成为科学家研究的重要课题。
(1)已知:CO2(g)+2H2(g)⇌C(s)+2H2O(g) △H=−90.0kJ·mol−1
H2O(1)═H2O(g) △H=+44.0kJ·mol−1
C(s)的燃烧热△H=−394.0kJ·mol−1
则表示H2燃烧热的热化学方程式为___________________________
(2)在0.1MPa、Ru/TiO2催化下,将H2和CO2按投料比n(H2):n(CO2)=4:1置于恒压密闭容器中发生反应:
反应I CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) △H1
反应II CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H2
测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示。
(选择性:转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)
①反应I的△H1______ (填“>”、“<“或“=”)0;理由是__________________________
②温度过高或过低均不利于反应I的进行,原因是______________________________
③350℃时,反应I的平衡常数Kp=______________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
④为减少CO在产物中的比率,可采取的措施有__________________ (列举一条)
(1)已知:CO2(g)+2H2(g)⇌C(s)+2H2O(g) △H=−90.0kJ·mol−1
H2O(1)═H2O(g) △H=+44.0kJ·mol−1
C(s)的燃烧热△H=−394.0kJ·mol−1
则表示H2燃烧热的热化学方程式为
(2)在0.1MPa、Ru/TiO2催化下,将H2和CO2按投料比n(H2):n(CO2)=4:1置于恒压密闭容器中发生反应:
反应I CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) △H1
反应II CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H2
测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示。
(选择性:转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)
①反应I的△H1
②温度过高或过低均不利于反应I的进行,原因是
③350℃时,反应I的平衡常数Kp=
④为减少CO在产物中的比率,可采取的措施有
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(0.4)
解题方法
【推荐3】用废旧复离子电池正极材料分离回收金属元素,正极材料主要为活性材料LiNixCoyMn1-x-yO2与铝箔组成,工艺流程知下:
已知:,,
回答下列问题:
(1)碱浸结束后,滤液中的阴离子除了,主要还有___________ (填化学式)。正极活性材料LiNixCoyMn1-x-yO2中Ni、Co、Mn化合价相同,则它们的化合价为___________ 。
(2)固相反应一般反应速率较慢,加快还原焙烧反应速率的方法可以是___________ (至少写两种)。
(3)①外界条件pH、温度和搅拌时间对三种金属离子沉淀率的影响如下图,则沉钴最合适的条件为___________ (填标号)。
a.pH=2.0温度55℃时间1.0h b.pH=1.5温度75℃时间1.0h
c.pH=2.0温度55℃时间3.0h d.pH=1.5温度75℃时间3.0h
②洗涤碱式碳酸镍最好选择___________ (填标号)。
a.碳酸钠溶液b.氢氧化钠溶液c.氨水d.蒸馏水
③写出沉锰过程中生成的离子反应方程式:___________ 。
(4)共沉淀法是将两个或两个以上组分同时沉淀的一种方法。酸浸后也可直接调pH使、、沉淀完全回收,则pH应大于___________ (已知:lg2=0.3,溶液中离子浓度小于认为沉淀完全)。
已知:,,
回答下列问题:
(1)碱浸结束后,滤液中的阴离子除了,主要还有
(2)固相反应一般反应速率较慢,加快还原焙烧反应速率的方法可以是
(3)①外界条件pH、温度和搅拌时间对三种金属离子沉淀率的影响如下图,则沉钴最合适的条件为
a.pH=2.0温度55℃时间1.0h b.pH=1.5温度75℃时间1.0h
c.pH=2.0温度55℃时间3.0h d.pH=1.5温度75℃时间3.0h
②洗涤碱式碳酸镍最好选择
a.碳酸钠溶液b.氢氧化钠溶液c.氨水d.蒸馏水
③写出沉锰过程中生成的离子反应方程式:
(4)共沉淀法是将两个或两个以上组分同时沉淀的一种方法。酸浸后也可直接调pH使、、沉淀完全回收,则pH应大于
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较难
(0.4)
【推荐1】为了减轻大气污染,可在汽车尾气排放处加装“催化净化器”装置。
(1)通过“催化净化器”的CO、NO在催化剂和高温作用下可发生可逆反应,转化为参与大气循环的无毒混合气体,写出该反应的化学方程式:__ 。
(2)在一定温度下,向1L密闭恒容容器中充入1molNO、2molCO,发生上述反应,10s时反应达到平衡,此时CO的物质的量为1.2mol。请回答下列问题:
①前10s内平均反应速率v(CO)=___ 。
②在该温度下反应的平衡常数K=___ 。
③关于上述反应,下列叙述正确的是___ (填字母)。
A.达到平衡时,移走部分CO2,平衡将向右移动,正反应速率加快
B.扩大容器的体积,平衡将向右移动
C.在相同的条件下,若使用甲催化剂能使正反应速率加快105倍,使用乙催化剂能使逆反应速率加快108倍,则应该选用乙催化剂
D.若保持平衡时的温度不变,再向容器中充入0.8molCO和0.4molN2,则此时v正>v逆
④已知上述实验中,c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图:
若其他条件不变,将1molNO、2molCO投入2L容器进行反应,请在图中绘出c(CO)与反应时间t1变化曲线Ⅱ___ (不要求标出CO的终点坐标)。
(3)测试某汽车冷启动时的尾气催化处理,CO、NO百分含量随时间变化曲线如图:
请回答:
前0~10s阶段,CO、NO百分含量没明显变化的原因是___ 。
(1)通过“催化净化器”的CO、NO在催化剂和高温作用下可发生可逆反应,转化为参与大气循环的无毒混合气体,写出该反应的化学方程式:
(2)在一定温度下,向1L密闭恒容容器中充入1molNO、2molCO,发生上述反应,10s时反应达到平衡,此时CO的物质的量为1.2mol。请回答下列问题:
①前10s内平均反应速率v(CO)=
②在该温度下反应的平衡常数K=
③关于上述反应,下列叙述正确的是
A.达到平衡时,移走部分CO2,平衡将向右移动,正反应速率加快
B.扩大容器的体积,平衡将向右移动
C.在相同的条件下,若使用甲催化剂能使正反应速率加快105倍,使用乙催化剂能使逆反应速率加快108倍,则应该选用乙催化剂
D.若保持平衡时的温度不变,再向容器中充入0.8molCO和0.4molN2,则此时v正>v逆
④已知上述实验中,c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图:
若其他条件不变,将1molNO、2molCO投入2L容器进行反应,请在图中绘出c(CO)与反应时间t1变化曲线Ⅱ
(3)测试某汽车冷启动时的尾气催化处理,CO、NO百分含量随时间变化曲线如图:
请回答:
前0~10s阶段,CO、NO百分含量没明显变化的原因是
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【推荐2】甲醇是一种用途非常广泛的基础化工原料,可通过下列反应合成:
Ⅰ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H1
Ⅱ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H2
Ⅲ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H3
回答下列问题
(1)反应(Ⅰ)的△S________ (填“>”或“<”)0,△H1=________ (用△H2、△H3表示)。
(2)上述反应的平衡常数的自然对数值lnKP(KP为以分压表示的平衡常数)与温度的关系如图甲所示
①反应(Ⅱ)的△H________ (填“>”或“<”)0。
②480K时,lnKP(Ⅰ)+lnKp(Ⅱ)+lnKp(Ⅲ)=________ 。
③某温度下,向某恒容密闭容器中充入0.1 molCO和0.2molH2发生反应(Ⅰ),达到平衡时,CO的转化率为90%,若平衡时总压强5MPa,则KP=________ (KP为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(3)若用CO和CO2混合气体合成甲醇,起始时均控制 =2.60,CO的平衡转化率X(CO)与温度及压强的关系如图乙所示。下列说法正确的是_____ (填字母)。
A p1<p2<p3
B 升高温度,反应速率和X(CO)均减小
C 起始时若p2=7.2MPa,则H2的分压为5.2MPa
D 其他条件不变,增大 ,X(CO)增大
Ⅰ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H1
Ⅱ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H2
Ⅲ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H3
回答下列问题
(1)反应(Ⅰ)的△S
(2)上述反应的平衡常数的自然对数值lnKP(KP为以分压表示的平衡常数)与温度的关系如图甲所示
①反应(Ⅱ)的△H
②480K时,lnKP(Ⅰ)+lnKp(Ⅱ)+lnKp(Ⅲ)=
③某温度下,向某恒容密闭容器中充入0.1 molCO和0.2molH2发生反应(Ⅰ),达到平衡时,CO的转化率为90%,若平衡时总压强5MPa,则KP=
(3)若用CO和CO2混合气体合成甲醇,起始时均控制 =2.60,CO的平衡转化率X(CO)与温度及压强的关系如图乙所示。下列说法正确的是
A p1<p2<p3
B 升高温度,反应速率和X(CO)均减小
C 起始时若p2=7.2MPa,则H2的分压为5.2MPa
D 其他条件不变,增大 ,X(CO)增大
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐3】我国提出争取在2030年前实现碳达峰,这对于改善环境,实现绿色发展至关重要。催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一,以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ. =-90.5 kJ∙mol-1
Ⅲ. = +40.9 kJ∙mol-1
回答下列问题:
(1) =_______ kJ∙mol-1。
(2)不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测定CH3OH的平衡产率和CO2的平衡转化率随温度的变化关系分别为图甲和图乙所示。
已知:CO2的平衡转化率=,CH3OH的平衡产率=
其中图甲中CH3OH的平衡产率随温度升高而下降的原因是_______ ,压强p1、p2、p3由大到小的顺序为_______ ;图乙中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是_______ 。
(3)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择的反应条件_______(填标号)。
(4)已知反应:。T℃时,向体积为1L的密闭容器中通入1molCO(g)和2molH2(g),在催化剂作用下反应,10分钟后达到平衡,CO的平衡转化率为50%,则CO的反应速率为_______ ,平衡时混合气体的总压强为p Pa,则该温度下反应的平衡常数Kp=_______ Pa-2(用平衡分压代替平衡浓度进行计算,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅰ.
Ⅱ. =-90.5 kJ∙mol-1
Ⅲ. = +40.9 kJ∙mol-1
回答下列问题:
(1) =
(2)不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测定CH3OH的平衡产率和CO2的平衡转化率随温度的变化关系分别为图甲和图乙所示。
已知:CO2的平衡转化率=,CH3OH的平衡产率=
其中图甲中CH3OH的平衡产率随温度升高而下降的原因是
(3)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择的反应条件_______(填标号)。
A.高温、高压 | B.高温、低压 | C.低温、低压 | D.低温、高压 |
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