题目内容
【题目】已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) △H =-173.6 kJ/mol
(1)图l、图2分别是CO2的平衡转化率随压强及温度的变化关系,已知m为起始时的投料比,即m=。
①图l中投料比相同,温度从高到低的顺序为________。
②图2中.m1、m2、m3投料比从大到小的顺序为________,理由是________。
(2)图3表示在总压为5MPa的恒压条件下,且m=3时,不同温度下各物质的物质的量分数与温度的关系。
①曲线b代表的物质为________(填化学式)。
②图3中P点时。CO2的转化率为________。
③T4温度时,该反应的平衡常数Kp=________。(提示:用平衡分压代替平衡浓度来计算,某组分平衡分压=总压×该组分的物质的量分数,结果保留小数点后三位)
【答案】 T3>T2>T1 m1>m2>m3 相同温度下,增大氢气的量,平衡正向移动,二氧化碳的转化率增大 CO2 66.7% 0. 243 MPa-4
【解析】本题主要考查化学平衡。
(1)升温,平衡左移,CO2转化率降低,所以①图l中投料比相同,温度从高到低的顺序为T3>T2>T1。
②图2中.m1、m2、m3投料比从大到小的顺序为m1>m2>m3,理由是相同温度下,增大氢气的量,平衡正向移动,二氧化碳的转化率增大。
(2)①升温,平衡左移,CO2、H2增多,CO2增多的程度较小,所以曲线b代表的物质为CO2。
②图3中P点时。H2与H2O的物质的量分数相等,CO2的转化率等于H2的为2/3=66.7%。
③T4温度时,CO2、H2、C2H5OH、H2O的分压p分别是10%5MPa、40%5MPa、10%5MPa、40%5MPa,该反应的平衡常数Kp==0.250(MPa)-4。

【题目】工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下:
请回答下列问题:
(1)步骤①所得废渣的成分是(写化学式),操作I的名称 .
(2)步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+ , HA表示有机萃取剂):R2(SO4)n (水层)+2nHA(有机层)2RAn(有机层)+nH2SO4 (水层)
②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 .
③中X试剂为 .
(3)④的离子方程式为 .
(4)25℃时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
结合上表,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH为 . 若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)< . (已知:25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10﹣39)
(5)该工艺流程中,可以循环利用的物质有和 .