题目
题型:不详难度:来源:
(1)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图31-1所示:
①由图31-1可知SCR技术中的氧化剂为: 。
②图31-2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知最佳的催化剂和相应的温度分别为: 、 。
③用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/c(NO)对应的脱氮率如图31-3所示,脱氮效果最佳的c(NO2)/c(NO)= 。已知生成1molN2反应放出的热量为QkJ,此时对应的脱氮反应的热化学方程式为 。
(2)利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法,先将含SO2的废气溶于水,再用饱和石灰浆吸收,具体步骤如下:
SO2(g)+H2O(l)H2SO3(l)H+(aq)+HSO3—(aq) I
HSO3—(aq)H+(aq)+SO32—(aq) II
Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH—(aq) III
Ca2+(aq)+SO32—(aq)CaSO3(s) IV
④步骤II的平衡常数K的表达式为 。
⑤该温度下,吸收液中c(Ca2+)一直保持为0.70mol/L,已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,则吸收后溶液中的SO32-的浓度。(写出计算过程,保留2位有效数字)
答案
③1:1 (2分) 2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g) ΔH=-2QkJ/mol (3分)
(2) ④K= (2分)
⑤c(SO32-)= mol/L=2×10-7mol/L(3分)
解析
试题分析:(1)①根据反应前后元素化合价变化可知,氨气中氮元素的化合价从-3价升高到0价,失去电子被氧化做还原剂;氮氧化合中氮元素的化合价降低,得到电子被还原做氧化剂,因此氧化剂是NO、NO2。
②根据图像可知,两种催化剂的脱氮率几乎是相同的,但Mn所在曲线的温度低,所以由图可知最佳的催化剂和相应的温度分别为Mn和200~250℃或范围内间任意温度。
③根据图像可知c(NO2)/c(NO)=1:1是脱氮率最高,由于每生成1molN2反应放出的热量为QkJ,所以此时对应的脱氮反应的热化学方程式为2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g) ΔH=-2QkJ/mol。
(2) ④化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以根据化学方程式可知,该反应的平衡常数表达式K=。
⑤根据硫酸钙的溶度积常数表达式Ksp(CaSO3)=c(Ca2+)·c(SO32-)可知,c(SO32-)=mol/L=2×10-7mol/L。
核心考点
试题【(16分)雾霾天气严重影响人们的生活质量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。(1)NH3催化还原氮氧化物(S】;主要考察你对反应速率与平衡的有关计算等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.上述正反应为放热反应 |
B.上述体系中加入苯,平衡不移动 |
C.可运用该反应原理除去硫粉中少量的碘单质 |
D.实验室配制碘水时,为增大碘单质的溶解度可加入适量KI溶液 |
Ⅰ.某化学兴趣小组欲从下列装置中选取必要的装置制取(NH4)2SO4溶液。
(1)仪器连接的顺序(用接口序号字母表示)是:a
(2)试从电离平衡角度分析该实验装置A中能产生氨气的原因:
。
(3)将装置C中两种液体分离开的操作名称是 。
(4)(NH4)2SO4“低毒,有刺激性,有吸湿性、吸湿后固结成块”。储存应注意 。
Ⅱ.为提高氯化铵的经济价值,我国化学家设计了利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]的工艺。某同学根据该原理设计的实验装置如图:
请回答下列问题:
(1)装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为 。
(2)反应过程中持续通入N2的作用有两点:一是使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收,
二是 。
(3)由MgCl2溶液蒸发得到MgCl2·6H2O晶体,蒸发的目的是_________。
a.得到热饱和溶液 b.析出晶体
(4)镁是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁从海水中提取。
①若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl,最简单的操作方法是:
。
②由MgCl2·6H2O制备无水MgCl2的操作在 氛围中进行,若在空气中加热,则会生成Mg(OH)Cl。
|温度/ ℃ | 700 | 900 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常数 | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
(1)该反应的平衡常数表达式K= ,△H 0(填“<”“ >”“ =”);
(2)830℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1。则6s时c(A)= mol·L-1, C的物质的量为 mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为 ,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为 ;
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母):
a.压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时间改变 d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
(4)1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为 。
A.CaCO3(s) =CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的△H<0 |
B.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈 |
C.N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) △H<0,其他条件不变时升高温度,反应速率v(H2 )和H2的平衡转化率均增大 |
D.水的离子积常数Kw 随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应 |
反应过程 | 化学方程式 | 焓变△H (kJ/mol) | 活化能Ea (kJ/mol) |
甲烷氧化 | CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) | -802.6 | 125.6 |
CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g) | -322.0 | 172.5 | |
蒸汽重整 | CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) | 206.2 | 240.1 |
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) | 165.0 | 243.9 |
(1)反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的△H= kJ/mol。
(2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率(填大于、小于或等于)。
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以平衡常数(记作KP),则反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的KP= ;
随着温度的升高,该平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)从能量阶段分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于 。
(5)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:
①若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是 。
A.600℃,0.9Mpa B.700℃,0.9MPa C.800℃,1.5Mpa D.1000℃,1.5MPa
②画出600℃,0.1Mpa条件下,系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始即时)
的变化趋势示意图:
(6)如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质的量分数降低,原因是 。
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