工业废气、汽车尾气排放出的NOx、SO2等,是形成雾霾的主要物质,其综合治理是当前重要的研究课题。
(1)已知:①CO燃烧热为283.0kJ·mol-l,②N2(g)+O2(g) ==2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1,汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可发生反应,能消除污染,写出该反应的热化学方程式_________________________________________________________
(2)将0.20mol NO和0.10molCO充入一个容积恒定为1L的密闭容器中发生上述反应,反应过程中部分物质的浓度变化如下图所示.
①该反应第一次达到平衡时的平衡常数为________ 。
②第12min时改变的条件是________ 。
③在第24min时,若保持温度不变,再向容器中充入CO和N2各0.060mol,平衡将________ 移动(填“正向”、“逆向”或“不”).
(3)SNCR-SCR脱硝技术是一种新型的除去烟气中氮氧化物的脱硝技术,一般采用氨气或尿素。
①SNCR脱硝技术中:在催化剂作用下用NH3作还原剂还原NO,其主要反应为:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g),△H<0。体系温度直接影响SNCR技术的脱硝效率,如图所示。当体系温度约为925℃时,SNCR脱硝效率最高,其可能的原因是________ 。
②SCR脱硝技术中则用尿素[CO(NH2)2]作还原剂还原NO2的化学方程式为____________
(1)已知:①CO燃烧热为283.0kJ·mol-l,②N2(g)+O2(g) ==2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1,汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可发生反应,能消除污染,写出该反应的热化学方程式
(2)将0.20mol NO和0.10molCO充入一个容积恒定为1L的密闭容器中发生上述反应,反应过程中部分物质的浓度变化如下图所示.
①该反应第一次达到平衡时的平衡常数为
②第12min时改变的条件是
③在第24min时,若保持温度不变,再向容器中充入CO和N2各0.060mol,平衡将
(3)SNCR-SCR脱硝技术是一种新型的除去烟气中氮氧化物的脱硝技术,一般采用氨气或尿素。
①SNCR脱硝技术中:在催化剂作用下用NH3作还原剂还原NO,其主要反应为:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g),△H<0。体系温度直接影响SNCR技术的脱硝效率,如图所示。当体系温度约为925℃时,SNCR脱硝效率最高,其可能的原因是
②SCR脱硝技术中则用尿素[CO(NH2)2]作还原剂还原NO2的化学方程式为
更新时间:2019-11-14 18:20:33
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【推荐1】近年来我国在环境治理上成效斐然。回答下列问题:
(1)CH4还原氨氧化物使其转化为无毒气体,部分反应的热化学方程式及活化能(E)如下:
i.CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+2H2O(g)+CO2(g) ΔH1=-574kJ·mol-1 E1=1274kJ·mol-1;
ii.CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+2H2O(g)+CO2(g) ΔH2=-1160kJ·mol-1 E2=493kJ·mol-1。
①反应CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+2H2O(g)+CO2(g) ΔH3=_______ kJ·mol-1
②相同条件下,反应i比反应ii的速率慢,理由为_______ 。
(2)探究催化剂条件下CO和NO的处理,反应原理为:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) ΔH4。向某密闭容器中充入等物质的量的CO和NO,不同条件下NO的平衡转化率如图1所示:
①下列事实能说明该反应达到平衡状态的是_______ (填选项字母)。
a.CO和NO的转化率相等
b.NO和N2的总物质的量不再发生变化
c.CO和CO2的总物质的量不再发生变化
②ΔH4_______ 0(填“>”或“<”,下同,p1_______ p2。
(3)最近我国科学家设计了一种电解法处理污染气体中NOx的高效去除装置,如图2所示,其中电极分别为催化剂石墨烯(石墨烯包裹催化剂)和石墨烯。
①催化剂石墨烯为_______ 极(填“阴”或“阳”)。
②若电解质溶液显酸性,则催化剂石墨烯电极的电极反应式为_______ 。
(4)燃煤烟气脱硫的方法有多种。其中有种方法是用氨水将SO2转化为NH4HSO3,再氧化成(NH4)2SO4,向NH4HSO3溶液中通空气氧化的离子反应方程式_______ 。已知H2SO3的Ka1=1.3×10-2、Ka2=6.2×10-8。常温下,将SO2通入某氨水至溶液恰好呈中性,此时溶液中=_______ 。
(1)CH4还原氨氧化物使其转化为无毒气体,部分反应的热化学方程式及活化能(E)如下:
i.CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+2H2O(g)+CO2(g) ΔH1=-574kJ·mol-1 E1=1274kJ·mol-1;
ii.CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+2H2O(g)+CO2(g) ΔH2=-1160kJ·mol-1 E2=493kJ·mol-1。
①反应CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+2H2O(g)+CO2(g) ΔH3=
②相同条件下,反应i比反应ii的速率慢,理由为
(2)探究催化剂条件下CO和NO的处理,反应原理为:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) ΔH4。向某密闭容器中充入等物质的量的CO和NO,不同条件下NO的平衡转化率如图1所示:
①下列事实能说明该反应达到平衡状态的是
a.CO和NO的转化率相等
b.NO和N2的总物质的量不再发生变化
c.CO和CO2的总物质的量不再发生变化
②ΔH4
(3)最近我国科学家设计了一种电解法处理污染气体中NOx的高效去除装置,如图2所示,其中电极分别为催化剂石墨烯(石墨烯包裹催化剂)和石墨烯。
①催化剂石墨烯为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】我国力争实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标,CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
(1)CO2甲烷化反应最早由化学家PaulSabatier提出。已知:
反应I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ·mol-1
反应II:2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g) △H=-247.1kJ·mol-1
①CO2甲烷化反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的△H=________ kJ·mol-1,为了提高甲烷的产率,反应适宜在________ 条件下进行。
A.低温、高压 B.低温、低压 C.高温、高压 D.高温、低压
②反应I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ·mol-1,已知反应的v正=k正c(CO2)c(H2),v逆=k逆c(H2O)c(CO)(k正、k逆为速率常数,与温度、催化剂有关)若平衡后升高温度,则________ (填“增大”、“不变”或“减小”);若反应I在恒容绝热的容器中发生,下列情况下反应一定达到平衡状态的是________ 。
A.容器内的压强不再改变
B.容器内气体密度不再改变
C.容器内c(CO2):c(H2):c(CO):c(H2O)=1:1:1:1
D.单位时间内,断开H-H键的数目和断开H-O键的数目相同
(2)在某催化剂表面:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),利用该反应可减少CO2排放,并合成清洁能源。一定条件下,在一密闭容器中充入2molCO2和6molH2发生反应,压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。
其中表示压强为5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化曲线为________ (填“①”或“②”);b点对应的平衡常数Kp=___________ MPa-2。(最后结果用分数表示)(Kp为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(1)CO2甲烷化反应最早由化学家PaulSabatier提出。已知:
反应I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ·mol-1
反应II:2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g) △H=-247.1kJ·mol-1
①CO2甲烷化反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的△H=
A.低温、高压 B.低温、低压 C.高温、高压 D.高温、低压
②反应I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ·mol-1,已知反应的v正=k正c(CO2)c(H2),v逆=k逆c(H2O)c(CO)(k正、k逆为速率常数,与温度、催化剂有关)若平衡后升高温度,则
A.容器内的压强不再改变
B.容器内气体密度不再改变
C.容器内c(CO2):c(H2):c(CO):c(H2O)=1:1:1:1
D.单位时间内,断开H-H键的数目和断开H-O键的数目相同
(2)在某催化剂表面:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),利用该反应可减少CO2排放,并合成清洁能源。一定条件下,在一密闭容器中充入2molCO2和6molH2发生反应,压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。
其中表示压强为5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化曲线为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】利用CO或和反应都可以制取甲醇。
(1)已知: kJ·mol
kJ·mol
则反应_______ 。可以在_______ 进行(填序号)。
A.高温自发 B.低温自发 C.高、低温均能自发 D.高、低温均不自发
(2)利用反应 合成甲醇。T°C时向固定容积的密闭容器中充入CO、,反应到t时刻测得各组分的浓度如下:
①如果该反应的平衡常数,比较t时刻正、逆反应速率的大小:v正_______ v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②要提高CO的转化率,可以采取的措施是_______ (填序号)。
A.加入催化剂 B.增大CO的浓度 C.通入惰性气体 D.通入 E.分离出甲醇
(3)T℃时,向恒容密闭容器中充入和,发生反应:
①如果和的起始浓度分别为amol·L-1和3a mol·L-1,反应平衡时的转化率为b,则该温度下该反应的平衡常数_______ (用含a、b的表达式表示)。
②在使用不同催化剂时,相同时间内测得的转化率随温度的变化如下图所示。
则催化效果最佳的是催化剂_______ (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。如果a点已经达到平衡状态,则b点的_______ (填“>”、“<”或“=”),c点转化率比a点低的原因是_______ 。
(1)已知: kJ·mol
kJ·mol
则反应
A.高温自发 B.低温自发 C.高、低温均能自发 D.高、低温均不自发
(2)利用反应 合成甲醇。T°C时向固定容积的密闭容器中充入CO、,反应到t时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | CO | ||
浓度/mol·L | 0.20 | 0.10 | 0.40 |
②要提高CO的转化率,可以采取的措施是
A.加入催化剂 B.增大CO的浓度 C.通入惰性气体 D.通入 E.分离出甲醇
(3)T℃时,向恒容密闭容器中充入和,发生反应:
①如果和的起始浓度分别为amol·L-1和3a mol·L-1,反应平衡时的转化率为b,则该温度下该反应的平衡常数
②在使用不同催化剂时,相同时间内测得的转化率随温度的变化如下图所示。
则催化效果最佳的是催化剂
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解答题-实验探究题
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(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】某化学小组运用控制变量法研究外界条件对化学反应速率的影响,做了如下实验。请按要求回答下列问题:
(1)室温下,探究影响分解速率的因素,见下表和如图:
①表中x为___________ ;
②实验Ⅱ、Ⅲ探究的是___________ 对分解速率的影响,根据上图,得出的结论是___________ 。
(2)实验二:查文献可知,对分解也有催化作用,为比较、对分解的催化效果,该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题:
①定性分析:如图甲可通过观察___________ ,定性比较得出结论。有同学提出将溶液改为CuCl2溶液更合理,其理由是___________ 。
②定量分析:为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响,利用如图乙装置进行定量实验。实验测得,在硫酸铜催化下过发生分解反应,2min时生成气体1.12L(气体体积已换算为标准状况),则的分解速率为___________ 。
(3)该小组预测同为第四周期VIII族的Fe、Co、Ni可能有相似的催化作用。查阅资料:(其中Co、Ni均为+2价)也可用作分解的催化剂,具有较高的活性。如图表示两种不同方法制得的催化剂在10℃时催化分解6%的溶液的相对初始速率随x变化曲线。
①由图中信息可知___________ 法制取得到的催化剂活性更高。
②推测、两种离子中催化效果更好的是___________ 。
(1)室温下,探究影响分解速率的因素,见下表和如图:
实验 | 所用试剂 | |
Ⅰ | 1mL | x |
Ⅱ | 1g | |
Ⅲ | 1g | |
Ⅳ |
②实验Ⅱ、Ⅲ探究的是
(2)实验二:查文献可知,对分解也有催化作用,为比较、对分解的催化效果,该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题:
①定性分析:如图甲可通过观察
②定量分析:为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响,利用如图乙装置进行定量实验。实验测得,在硫酸铜催化下过发生分解反应,2min时生成气体1.12L(气体体积已换算为标准状况),则的分解速率为
(3)该小组预测同为第四周期VIII族的Fe、Co、Ni可能有相似的催化作用。查阅资料:(其中Co、Ni均为+2价)也可用作分解的催化剂,具有较高的活性。如图表示两种不同方法制得的催化剂在10℃时催化分解6%的溶液的相对初始速率随x变化曲线。
①由图中信息可知
②推测、两种离子中催化效果更好的是
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐2】Ⅰ.控制变量法是化学实验的一种常用方法。下表是某学习小组研究等物质的量浓度的稀硫酸和锌反应的实验数据,分析以下数据,回答下列问题:
(1)化学反应速率本质上是由反应物本身的性质决定的,但外界条件也会影响反应速率的大小。本实验中实验2和实验3表明______ 对反应速率有影响。
(2)我们最好选取实验______ (填3个实验序号)研究锌的形状对反应速率的影响。我们发现在其它条件相同时,反应物间的______ 反应速率越快。
(3)若采用与实验1完全相同的条件,但向反应容器中滴加少量硫酸铜溶液,发现反应速率明显加快。原因是______ 。
Ⅱ.某温度时,在5L的容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请通过计算回答下列问题:(4)反应开始至2min,Z的平均反应速率______ 。
(5)分析有关数据,写出X、Y、Z的反应方程式______ 。
序号 | 硫酸的体积/mL | 锌的质量/g | 锌的形状 | 温度/℃ | 完全溶于酸的时间/s | 生成硫酸锌的质量/g |
1 | 50.0 | 2.0 | 薄片 | 25 | 100 | |
2 | 50.0 | 2.0 | 颗粒 | 25 | 70 | |
3 | 50.0 | 2.0 | 颗粒 | 35 | 35 | |
4 | 50.0 | 2.0 | 粉末 | 25 | 45 | 5.0 |
5 | 50.0 | 6.0 | 粉末 | 35 | 30 | |
6 | 50.0 | 8.0 | 粉末 | 25 | 16.1 | |
7 | 50.0 | 10.0 | 粉末 | 25 | 16.1 |
(1)化学反应速率本质上是由反应物本身的性质决定的,但外界条件也会影响反应速率的大小。本实验中实验2和实验3表明
(2)我们最好选取实验
(3)若采用与实验1完全相同的条件,但向反应容器中滴加少量硫酸铜溶液,发现反应速率明显加快。原因是
Ⅱ.某温度时,在5L的容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请通过计算回答下列问题:(4)反应开始至2min,Z的平均反应速率
(5)分析有关数据,写出X、Y、Z的反应方程式
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【推荐3】含氰根(CN−)的废水必须经处理后排放。某电镀废水pH≈12,氰化物以CN−、等形式存在(均以CN−计),处理流程如下:
(1)HCN是一元弱酸,用离子方程式表示NaCN水溶液显碱性的原因:______ 。
(2)二次处理阶段,使用不同方法氧化。
①过硫酸钾(K2S2O8)氧化法:K2S2O8溶液将CN−(N为-3价)氧化成毒性弱的CNO−(N为-3价)。
Ⅰ.碱性溶液中在一定条件下氧化CN−生成CNO−和的离子方程式是______ 。
Ⅱ.不同浓度的K2S2O8溶液对CN−的去除率如图1。工业上选用浓度为1 mmol·L−1
K2S2O8溶液,不用0.75 mmol·L−1和2 mmol·L−1的原因是______ 。
Ⅲ.研究CN−的氧化去除机理。(文献中为碱性条件下的结论)
文献:a.没有Cu+,对CN−没有去除效果。
b.和Cu+反应生成硫酸根自由基( )和CuO。
c.可能转变为羟基自由基(·OH)。
d.、·OH均可将CN−氧化为CNO−。叔丁醇只可以使·OH失
去活性,乙醇可以使、·OH均失去活性。
实验:相同条件下,向含的碱性废水中加入叔丁醇,CN−的去除率没有影响;加入乙醇,CN−的去除率降低50%。两种不同的CN−的氧化去除机理如图2,结合文献 和实验 回答下列问题:
ⅰ.补全“机理一”_______________ 。
ⅱ.从“机理二”可看出CuO参与了去除CN−,列举其证据:______ 。
②电解法:碱性环境中,在阳极发生两步反应,CN−放电生成CNO−,CNO−再放电生成CO2和N2,第二步的阳极反应式是______ 。
(1)HCN是一元弱酸,用离子方程式表示NaCN水溶液显碱性的原因:
(2)二次处理阶段,使用不同方法氧化。
①过硫酸钾(K2S2O8)氧化法:K2S2O8溶液将CN−(N为-3价)氧化成毒性弱的CNO−(N为-3价)。
Ⅰ.碱性溶液中在一定条件下氧化CN−生成CNO−和的离子方程式是
Ⅱ.不同浓度的K2S2O8溶液对CN−的去除率如图1。工业上选用浓度为1 mmol·L−1
K2S2O8溶液,不用0.75 mmol·L−1和2 mmol·L−1的原因是
Ⅲ.研究CN−的氧化去除机理。(文献中为碱性条件下的结论)
文献:a.没有Cu+,对CN−没有去除效果。
b.和Cu+反应生成硫酸根自由基( )和CuO。
c.可能转变为羟基自由基(·OH)。
d.、·OH均可将CN−氧化为CNO−。叔丁醇只可以使·OH失
去活性,乙醇可以使、·OH均失去活性。
实验:相同条件下,向含的碱性废水中加入叔丁醇,CN−的去除率没有影响;加入乙醇,CN−的去除率降低50%。两种不同的CN−的氧化去除机理如图2,结合
ⅰ.补全“机理一”
ⅱ.从“机理二”可看出CuO参与了去除CN−,列举其证据:
②电解法:碱性环境中,在阳极发生两步反应,CN−放电生成CNO−,CNO−再放电生成CO2和N2,第二步的阳极反应式是
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【推荐1】按要求回答下列问题:
Ⅰ、作为绿色氧化剂和消毒剂,H2O2在工业生产及日常生活中应用广泛。已知:2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g) ΔH=-196 kJ/mol。回答下列问题:
(1)某兴趣小组设计实验测定H2O2在不同条件下分解的反应速率,实验室测量气体体积的常用方法如图所示,其中有明显错误的是_______ (填标号),应当怎样改正?_______ ;
A. B. C. D.
Ⅱ、NH3是一种重要的化工原料。
已知:反应I:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=-905.0 kJ·molˉ1
反应II:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH2=-1260 kJ·molˉ1
(2)在恒温恒容装置中充入一定量的NH3和O2,在某催化剂的作用下进行反应I,则下列有关叙述中正确的是_______ (填序号)。
A.使用催化剂时,可降低该反应的活化能,加快其反应速率
B.若测得容器内4v正(NH3)=6v逆(H2O)时,说明反应已达平衡
C.当容器内=1时,说明反应已达平衡
(3)氨催化氧化时会发生上述两个竞争反应I、II。为分析某催化剂对该反应的选择性,在1L密闭容器中充入1 mol NH3和2 mol O2,测得有关物质的量关系如下图:
①该催化剂在高温时选择反应_______ (填“I”或“II”)。
②520 ℃时,4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)的平衡常数K=_______ (不要求得出计算结果,只需列出数字计算式)。
Ⅰ、作为绿色氧化剂和消毒剂,H2O2在工业生产及日常生活中应用广泛。已知:2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g) ΔH=-196 kJ/mol。回答下列问题:
(1)某兴趣小组设计实验测定H2O2在不同条件下分解的反应速率,实验室测量气体体积的常用方法如图所示,其中有明显错误的是
A. B. C. D.
Ⅱ、NH3是一种重要的化工原料。
已知:反应I:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=-905.0 kJ·molˉ1
反应II:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH2=-1260 kJ·molˉ1
(2)在恒温恒容装置中充入一定量的NH3和O2,在某催化剂的作用下进行反应I,则下列有关叙述中正确的是
A.使用催化剂时,可降低该反应的活化能,加快其反应速率
B.若测得容器内4v正(NH3)=6v逆(H2O)时,说明反应已达平衡
C.当容器内=1时,说明反应已达平衡
(3)氨催化氧化时会发生上述两个竞争反应I、II。为分析某催化剂对该反应的选择性,在1L密闭容器中充入1 mol NH3和2 mol O2,测得有关物质的量关系如下图:
①该催化剂在高温时选择反应
②520 ℃时,4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)的平衡常数K=
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【推荐2】NH3是一种重要的化工原料。
已知:反应I:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=﹣905.0kJ·molˉ1
反应II:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH2=﹣1260kJ·molˉ1
(1)在恒温恒容装置中充入一定量的NH3和O2,在某催化剂的作用下进行反应I,则下列有关叙述中正确的是___________ (填序号)。
A.使用催化剂时,可降低该反应的活化能,加快其反应速率
B.若测得容器内4v正(NH3)=6v逆(H2O)时,说明反应已达平衡
C.当容器内=1时,说明反应已达平衡
(2)氨催化氧化时会发生上述两个竞争反应I、II。为分析某催化剂对该反应的选择性,在1L密闭容器中充入1molNH3和2molO2,测得有关物质的量关系如下图:
①该催化剂在高温时选择反应___________ (填“I”或“II”)。
②520℃时,4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)的平衡常数K=___________ (不要求得出计算结果,只需列出数字计算式)。
(3)工业上常用氨水吸收烟气中的SO2。
①若氨水与SO2恰好完全反应生成正盐,则此时溶液呈___________ 性(填“酸”或“碱”)(常温下电离平衡常数H2SO3:Ka1=1.3×10ˉ2mol·Lˉ1,Ka2=6.3×10ˉ8mol·Lˉ1,氨水:Kb=1.8×10ˉ5mol·Lˉ1;)
②上述溶液中通入___________ (填“SO2”或“NH3”)气体可使溶液呈中性,此时溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________ 。
已知:反应I:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=﹣905.0kJ·molˉ1
反应II:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH2=﹣1260kJ·molˉ1
(1)在恒温恒容装置中充入一定量的NH3和O2,在某催化剂的作用下进行反应I,则下列有关叙述中正确的是
A.使用催化剂时,可降低该反应的活化能,加快其反应速率
B.若测得容器内4v正(NH3)=6v逆(H2O)时,说明反应已达平衡
C.当容器内=1时,说明反应已达平衡
(2)氨催化氧化时会发生上述两个竞争反应I、II。为分析某催化剂对该反应的选择性,在1L密闭容器中充入1molNH3和2molO2,测得有关物质的量关系如下图:
①该催化剂在高温时选择反应
②520℃时,4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)的平衡常数K=
(3)工业上常用氨水吸收烟气中的SO2。
①若氨水与SO2恰好完全反应生成正盐,则此时溶液呈
②上述溶液中通入
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解题方法
【推荐3】以废旧铅酸电池中的含铅废料(P、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下:
资料:i.25℃时,Ksp(PbCl2)=1.7x10-5 Ksp(PbSO4)=2.5x10-8
ⅱ.PbCl2+ 2Cl-[PbCl4]2-△H > 0
(1)溶浸过程Pb、PbO、PbO2、PbSO4均转化为[PbCl4]2-。
①上述流程中能提高含铅废料中铅的浸出率的措施___________ 。
②Pb转化为PbCl2的反应有:Pb+2HCl=PbCl2+H2↑、___________ 。
(2)结晶
①所得PbCl2中含有少量Pb(OH)Cl,原因是少量[PbCl4]2-转化生成了Pb(OH)Cl,请表示出上述变化___________ (用方程式表示)。
②向母液中补加一定量盐酸,可继续浸取含铅废料。重复操作的结果如下:
循环3次后,PbCl2纯度急剧降低,此时向母液中加入___________ (填试剂),过滤,滤液可再次参与循环。
(3)测定废料中铅的含量
将ag含铅废料与足量盐酸、NaC1溶液充分反应,得到100mL溶液。取10mL溶液加水稀释,再加几滴二甲酚橙作指示剂,用0.01mol/L的乙二胺四乙酸二钠盐〈用Na2H2Y表示)进行滴定,滴定终点时消耗Na2H₂Y溶液VmL。计算废料中铅的质量分数___________ 。滴定原理为:。
资料:i.25℃时,Ksp(PbCl2)=1.7x10-5 Ksp(PbSO4)=2.5x10-8
ⅱ.PbCl2+ 2Cl-[PbCl4]2-△H > 0
(1)溶浸过程Pb、PbO、PbO2、PbSO4均转化为[PbCl4]2-。
①上述流程中能提高含铅废料中铅的浸出率的措施
②Pb转化为PbCl2的反应有:Pb+2HCl=PbCl2+H2↑、
(2)结晶
①所得PbCl2中含有少量Pb(OH)Cl,原因是少量[PbCl4]2-转化生成了Pb(OH)Cl,请表示出上述变化
②向母液中补加一定量盐酸,可继续浸取含铅废料。重复操作的结果如下:
循环次数 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
铅回收率/% | 85.4 | 93.5 | 95.8 | 97.1 | 98.2 |
PbCl2纯度/% | 99.4 | 99.3 | 99.2 | 99.1 | 96.1 |
(3)测定废料中铅的含量
将ag含铅废料与足量盐酸、NaC1溶液充分反应,得到100mL溶液。取10mL溶液加水稀释,再加几滴二甲酚橙作指示剂,用0.01mol/L的乙二胺四乙酸二钠盐〈用Na2H2Y表示)进行滴定,滴定终点时消耗Na2H₂Y溶液VmL。计算废料中铅的质量分数
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解答题-原理综合题
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【推荐1】回答下列问题
(1)工业合成NH3的反应,解决了世界约三分之一的人粮食问题。已知:N2+3H2⇌2NH3,且该反应的v正=k正·c(N2)·c3(H2),v逆=k逆·c2(NH3),则反应N2+H2⇌NH3的平衡常数K=___________ (用k正和k逆表示)。
(2)500℃时,向容积为2L的密闭容器中通入1molN2和3molH2,模拟合成氨的反应,容器内的压强随时间的变化如下表所示:
①达到平衡时N2的转化率为___________ 。
②用压强表示该反应的平衡常数Kp=___________ (Kp等于平衡时生成物分压幂的乘积与反应物分压幂的乘积的比值,某物质的分压等于总压×该物质的物质的量分数)。
③随着反应的进行合成氨的正反应速率与NH3的体积分数及能量变化情况的关系如图所示,则该反应为________ 反应(吸热、放热),若升高温度再次达到平衡时,可能的点为________ (从点“A、B、C、D”中选择)
(1)工业合成NH3的反应,解决了世界约三分之一的人粮食问题。已知:N2+3H2⇌2NH3,且该反应的v正=k正·c(N2)·c3(H2),v逆=k逆·c2(NH3),则反应N2+H2⇌NH3的平衡常数K=
(2)500℃时,向容积为2L的密闭容器中通入1molN2和3molH2,模拟合成氨的反应,容器内的压强随时间的变化如下表所示:
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | +∞ |
压强/MPa | 20 | 17 | 15 | 13.2 | 11 | 11 |
②用压强表示该反应的平衡常数Kp=
③随着反应的进行合成氨的正反应速率与NH3的体积分数及能量变化情况的关系如图所示,则该反应为
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【推荐2】继金属储氢材料后,有机液态储氢技术,由于其储氢密度高,脱氢效果好,倍受研究人员青睐.萘(,)与十氢萘(,)的储氢脱氢就是其中重要的研究对象.
已知如下数据:
(1)十氢萘脱氢热化学反应方程式为______________ .
(2)十氢萘在高温下脱氢反应能自发进行,原因是___________________ .
(3)科学家在、350℃下,利用催化剂对十氢萘气相 脱氢进行研究,发现十氢萘可先脱去3分子氢形成四氢萘,最后再脱去2分子氢得到萘,实验测得容器内有机物气体的浓度如图1所示,平衡时,坐标、,该条件下十氢萘的平衡转化率为___________ ,十氢萘催化脱氢得萘的平衡常数为____________________ .
(4)如图2,在酸性条件下,利用有机储氢材料十氢萘设计为二次电池,充电时,阴极的反应方程式为____________________ .
已知如下数据:
物质 | (十氢萘,l) | (萘,l) | |
燃烧热 | 5896 | 5154 | 286 |
(1)十氢萘脱氢热化学反应方程式为
(2)十氢萘在高温下脱氢反应能自发进行,原因是
(3)科学家在、350℃下,利用催化剂对十氢萘
(4)如图2,在酸性条件下,利用有机储氢材料十氢萘设计为二次电池,充电时,阴极的反应方程式为
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解答题-原理综合题
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【推荐3】资源化利用是科学工作者重点研究的课题。
(1)一定条件下,可合成燃料甲醇,主要发生反应的热化学方程式如下:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
二氧化碳与氢气合成甲醇的反应的___________ 。
(2)向两个恒压(压强分别为、)密闭容器中均通入、的混合气体,只发生反应ⅰ和反应ⅲ。平衡时或CO占所有含碳化合物的物质的量分数随温度的变化曲线如图所示。
①表示压强为时和的曲线分别是___________ 和___________ (填“甲”“乙”“丙”或“丁”),判断时曲线的理由为___________ 。
②c点时,容器内的物质的量为___________ 。
③600℃时,反应ⅰ的压强平衡常数___________ (结果保留2位有效数字,为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(3)科学工作者采用电催化方法用重整制取合成气(CO、组成的混合气体),其装置示意图如图所示。
该装置工作时,阴极的电极反应式为___________ ;若产生合成气(换算为标准状况),理论上外电路中转移___________ 电子。
(1)一定条件下,可合成燃料甲醇,主要发生反应的热化学方程式如下:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
二氧化碳与氢气合成甲醇的反应的
(2)向两个恒压(压强分别为、)密闭容器中均通入、的混合气体,只发生反应ⅰ和反应ⅲ。平衡时或CO占所有含碳化合物的物质的量分数随温度的变化曲线如图所示。
①表示压强为时和的曲线分别是
②c点时,容器内的物质的量为
③600℃时,反应ⅰ的压强平衡常数
(3)科学工作者采用电催化方法用重整制取合成气(CO、组成的混合气体),其装置示意图如图所示。
该装置工作时,阴极的电极反应式为
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