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處理工業(yè)煙氣中SO2常采用的方法有CO還原法:4CO(g)+2SO2(g)?4CO2(g)+S2(g)。
(1)已知:CO的燃燒熱△H1=akJ?mol-1,S2(g)的燃燒熱△H2=bkJ?mol-1,則CO還原法的△H=
(2a-b)kJ/mol
(2a-b)kJ/mol
(用含a、b的代數(shù)式表示);該反應(yīng)是放熱反應(yīng),可以
低溫
低溫
(填“高溫”或“低溫”)自發(fā)進(jìn)行。
(2)一定壓強(qiáng)下,平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率α(SO2)與投料比的比值[
n
CO
n
S
O
2
=y]、溫度T的關(guān)系如圖所示。比較平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率α(CO):M
N(填“>”“<”或“=”,下同),平衡常數(shù):Q
P。
(3)平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)(%)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示(虛線框表示沒有測(cè)定該條件下的數(shù)據(jù)),已知:T1<T2<T3。
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P1、P2、P3由大到小的關(guān)系是
P1<P2<P3
P1<P2<P3
,判斷的理由是
圖中溫度越高,CO的體積分?jǐn)?shù)(%)越小,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),CO的體積分?jǐn)?shù)(%)增大,相同壓強(qiáng)下,CO的體積分?jǐn)?shù)(%):T1<T2<T3,該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),減小壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),CO的體積分?jǐn)?shù)(%)增大
圖中溫度越高,CO的體積分?jǐn)?shù)(%)越小,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),CO的體積分?jǐn)?shù)(%)增大,相同壓強(qiáng)下,CO的體積分?jǐn)?shù)(%):T1<T2<T3,該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),減小壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),CO的體積分?jǐn)?shù)(%)增大
。
(4)一定溫度下,在起始?jí)簭?qiáng)為p0,體積為VL的恒容密閉容器中投入nmolCO和0.5nmolSO2,達(dá)到平衡后容器壓強(qiáng)變?yōu)?div dealflag="1" class="MathJye" mathtag="math">
13
p
0
15

,則SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為
80%
80%
,該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
7680
p
0
7680
p
0
(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算
【答案】(2a-b)kJ/mol;低溫;<;>;P1<P2<P3;圖中溫度越高,CO的體積分?jǐn)?shù)(%)越小,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),CO的體積分?jǐn)?shù)(%)增大,相同壓強(qiáng)下,CO的體積分?jǐn)?shù)(%):T1<T2<T3,該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),減小壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),CO的體積分?jǐn)?shù)(%)增大;80%;
7680
p
0
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/5/22 8:0:8組卷:16引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.氫能是一種公認(rèn)的高熱值清潔能源,目前世界各國(guó)正致力于將高污染高排放的碳能源,過(guò)渡成清潔高效低排放的氫能源。
    (1)我國(guó)氫氣的主要來(lái)源是焦?fàn)t氣制氫,所制得的氫氣含有較多的CO和H2S,干法脫硫是用氧化鐵將硫元素轉(zhuǎn)化為硫化鐵。干法脫硫的反應(yīng)方程式為
     
    。
    (2)我國(guó)科研人員用木屑水蒸氣氣化制取氫燃料,在一定條件下,反應(yīng)器中存在的主要反應(yīng)如下:
    Ⅰ.C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)ΔH1
    Ⅱ.C(s)+2H2(g)?CH4(g)ΔH2
    Ⅲ.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH3
    Ⅳ.CH4(g)+2H2O(g)?CO2(g)+4H2(g)ΔH4
    ①為研究反應(yīng)Ⅱ的熱效應(yīng),以0.1molC(s)、0.2molH2(g)或0.1molCH4(g)為初始原料,在1023K、100kPa條件下,分別在恒壓容器中進(jìn)行反應(yīng)。達(dá)平衡時(shí),以C(s)、H2(g)為原料,體系向環(huán)境放熱akJ;以CH4(g)為原料,體系從環(huán)境吸熱bkJ。忽略副反應(yīng)熱效應(yīng),則反應(yīng)Ⅱ焓變?chǔ)2(1023K、100kPa)═
     
    。
    研究表明CaO的添加量按照CaO中所含的Ca和木屑所含C的物質(zhì)的量比
    n
    C
    a
    n
    C
    確定,在750℃,控制水蒸氣流量為定值,探究催化劑的催化效果,結(jié)果如下表所示。
    n
    C
    a
    n
    C
    氣體體積分?jǐn)?shù)/% 轉(zhuǎn)化率/%
    H2 CO CO2 CH4
    0 45.58 22.70 22.37 7.54 61.22
    0.5 52.95 21.74 19.11 5.14 56.59
    1.0 58.62 22.37 12.60 5.31 61.42
    n
    C
    a
    n
    C
    由0到0.5時(shí),H2的體積分?jǐn)?shù)顯著增加的原因
     

    ③隨著反應(yīng)的進(jìn)行,發(fā)現(xiàn)CaO的吸收能力逐漸降低,原因是
     

    ④750℃,
    n
    C
    a
    n
    C
    ═1.0,假設(shè)各反應(yīng)達(dá)平衡后氣體組成如上表,平衡總壓為PMPa,則反應(yīng)Ⅰ的壓強(qiáng)平衡常數(shù)KP
     
    MPa(保留1位小數(shù))。
    (3)將氫氣儲(chǔ)存于液體燃料中,可以解決氫氣的安全高效存儲(chǔ)和運(yùn)輸。由于甲醇具有單位體積儲(chǔ)氫量高、活化溫度低等優(yōu)點(diǎn),是理想的液體儲(chǔ)氫分子。我國(guó)學(xué)者構(gòu)建一種雙功能結(jié)構(gòu)的催化劑,反應(yīng)過(guò)程中,在催化劑的表面同時(shí)活化水和甲醇。如圖是甲醇脫氫轉(zhuǎn)化的反應(yīng)歷程(TS表示過(guò)渡態(tài))。
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    根據(jù)圖判斷甲醇脫氫反應(yīng)中斷裂的化學(xué)鍵是
     
    。

    發(fā)布:2024/11/10 8:0:1組卷:7引用:2難度:0.5
  • 2.(1)已知:
    甲醇脫水反應(yīng)   2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.9kJ?mol-1
    甲醇制烯烴反應(yīng)  2CH3OH(g)═C2H4 (g)+2H2O(g)△H2=-29.1kJ?mol-1
    乙醇異構(gòu)化反應(yīng)  C2H5OH (g)═CH3OCH3(g)△H3=+50.7kJ?mol-1
    則乙烯氣相直接水合反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
     
    。
    (2)如圖為乙烯氣相直接水合法制備乙醇中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系(其中n(H2O):n(C2H4)=1:1)。
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    若p2=8.0MPa,列式計(jì)算A點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算;分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù);結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位);
    (3)以乙烯為燃料,氧氣為氧化劑,KOH溶液為電解質(zhì)溶液,可制成燃料電池(電極材料為惰性電極)。
    ①若KOH溶液足量,則負(fù)極的電極反應(yīng)式
     

    ②若電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量為0.75mol,當(dāng)有0.25mol乙烯參與反應(yīng)時(shí)(假設(shè)電解質(zhì)溶液體積變化忽略不計(jì)),則反應(yīng)后電解質(zhì)溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是
     

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:21引用:1難度:0.6
  • 3.肼(N2H4)作為一種重要的氮?dú)浠衔?,氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)12.5%,完全分解產(chǎn)物為H2和N2,是一種理想的液體氫源。N2H4分解過(guò)程中發(fā)生完全分解和不完全分解。
    完全分解:N2H4(g)?N2(g)+2H2(g)△H1=-50.6kJ?mol-1    I
    不完全分解:3N2H4(g)?4NH3(g)+N2(g)△H2                       II
    反應(yīng)II的焓變不易測(cè)量,現(xiàn)查表得如下數(shù)據(jù):
    2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)△H3=+92kJ?mol-1 (該反應(yīng)實(shí)際未發(fā)生)
    (1)反應(yīng)II在
     
    (填高溫、低溫或任意溫度)條件下可以自發(fā)進(jìn)行。
    (2)在體積固定的密閉容器中,以Ir/Al2O3為催化劑,在不同溫度下(催化劑均未失活)分解等量N2H4(一開始體系中無(wú)其他氣體),測(cè)得反應(yīng)相同時(shí)間后的N2H4、NH3和H2體積分?jǐn)?shù)如圖1所示:
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    ①下列說(shuō)法正確的是
     

    A.據(jù)圖可知200℃時(shí),反應(yīng) I的活化能低于反應(yīng)II的活化能
    B.300℃后N2H4的體積分?jǐn)?shù)略有提高,可能由于反應(yīng)II逆向移動(dòng)導(dǎo)致
    C.換用選擇更高的Ni/Ir復(fù)合催化劑可提高N2H4的平衡轉(zhuǎn)化率
    D.400℃是該制氫工藝比較合適的生產(chǎn)溫度
    ②若某溫度下在1L體積固定的密閉容器中加入1molN2H4,反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)H2與NH3的物質(zhì)的量均為0.4mol。請(qǐng)計(jì)算該溫度下反應(yīng) I的平衡常數(shù)KC=
     
    (Kc為用氣體的濃度表示的平衡常數(shù))
    ③若在600~1000℃下進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),請(qǐng)預(yù)測(cè)并在上圖中補(bǔ)充H2體積分?jǐn)?shù)的變化趨勢(shì)。
    (3)近期,來(lái)自四位非洲的女孩打造了一臺(tái)靠尿液驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī),其原理是把尿液以電解的方式分離出提供設(shè)備發(fā)電使用的氫氣的技術(shù),同時(shí)將尿液脫氮(轉(zhuǎn)化為大氣循環(huán)的無(wú)污染氣體)減輕生活污水處理。以純尿液為電解液(以NH4+表示尿液中氮元素的存在形式),寫出該電解過(guò)程的總反應(yīng)方程式:
     

    發(fā)布:2024/11/10 8:0:1組卷:4引用:1難度:0.6
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