燃煤煙氣中的SO2是主要的大氣污染物之一。
(1)以Co/Al2O3作催化劑時(shí)氫氣脫硫的過(guò)程由兩步反應(yīng)組成,過(guò)程如圖1所示。
①結(jié)合圖1中的信息,寫出總反應(yīng)的化學(xué)方程式 xSO2+2xH2Co/Al2O3Sx+2xH2OxSO2+2xH2Co/Al2O3Sx+2xH2O。用氫氣進(jìn)行脫硫的優(yōu)點(diǎn)是 產(chǎn)物為H2O,清潔無(wú)污染產(chǎn)物為H2O,清潔無(wú)污染。
②已知在反應(yīng)過(guò)程中,過(guò)量的H2可發(fā)生副反應(yīng):xH2(g)+SX(g)?xH2S(g),圖2中的兩條曲線分別代表SO2的轉(zhuǎn)化率或Sx的選擇性隨H2和SO2體積比[V(H2)V(SO2)]的變化情況(Sx的選擇性:SO2還原產(chǎn)物中Sx所占的體積百分比),可推斷曲線 L2L2(填“L1”或“L2”)代表Sx的選擇性,理由是 隨H2/SO2體積比增大,H2逐漸過(guò)量,發(fā)生副反應(yīng)xH2(g)+Sx(g)?xH2S(g),隨c(H2)增大,副反應(yīng)平衡右移,c(Sx)減小,c(H2S)增大,Sx選擇性會(huì)降低隨H2/SO2體積比增大,H2逐漸過(guò)量,發(fā)生副反應(yīng)xH2(g)+Sx(g)?xH2S(g),隨c(H2)增大,副反應(yīng)平衡右移,c(Sx)減小,c(H2S)增大,Sx選擇性會(huì)降低。
③現(xiàn)有3molH2和1molSO2在上述條件下反應(yīng),其中SO2的轉(zhuǎn)化率或Sx的選擇性的結(jié)果如圖2所示,則剩余的SO2的物質(zhì)的量 0.20.2mol,H2的物質(zhì)的量 1.41.4mol。
(2)圖3表示CO/Al2O3催化下,相同時(shí)間內(nèi)、不同條件下的SO2的轉(zhuǎn)化率。
由圖可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),解釋圖3中溫度小于350°C時(shí),轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因是 在350℃前,反應(yīng)未達(dá)平衡,升高溫度,反應(yīng)速率加快在350℃前,反應(yīng)未達(dá)平衡,升高溫度,反應(yīng)速率加快。在圖3中A、B、C、D四點(diǎn)對(duì)應(yīng)的條件中,你認(rèn)為 BB (填“A、B、C、D”)是最佳條件,其原因可能是 該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度、壓強(qiáng)條件下SO2的轉(zhuǎn)化率最大該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度、壓強(qiáng)條件下SO2的轉(zhuǎn)化率最大。
C
o
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A
l
2
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3
C
o
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A
l
2
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3
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2
)
V
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2
)
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的影響因素.
【答案】xSO2+2xH2Sx+2xH2O;產(chǎn)物為H2O,清潔無(wú)污染;L2;隨H2/SO2體積比增大,H2逐漸過(guò)量,發(fā)生副反應(yīng)xH2(g)+Sx(g)?xH2S(g),隨c(H2)增大,副反應(yīng)平衡右移,c(Sx)減小,c(H2S)增大,Sx選擇性會(huì)降低;0.2;1.4;在350℃前,反應(yīng)未達(dá)平衡,升高溫度,反應(yīng)速率加快;B;該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度、壓強(qiáng)條件下SO2的轉(zhuǎn)化率最大
C
o
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A
l
2
O
3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:64引用:1難度:0.6
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1.升高溫度,下列數(shù)據(jù)不一定增大的是( )
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2.催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問(wèn)題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生以下兩個(gè)平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( ?。?br />①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:90引用:3難度:0.5 -
3.現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化,既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放,又可以擴(kuò)大水煤氣的用途.甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用水煤氣來(lái)合成甲醇CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
(1)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關(guān)說(shuō)法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
(2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
(3)2009年10月,中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
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②工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有
(4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:25引用:3難度:0.5
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