题目内容
【题目】利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下:
依据上述流程,完成下列填空:
(1)nmol CH4经一次转化后产生CO 0.9nmol,产生H2________mol(用含n的代数式表示)。
(2)K2CO3溶液和CO2反应在加压条件下进行,加压的理论依据是________(填字母代号)。
a.相似相溶原理 b.平衡移动原理 c.酸碱中和原理
(3)由KHCO3分解得到的CO2可以用于________(写出CO2的一种重要用途)。
(4)整个流程有三处循环,一是Fe(OH)3循环,二是K2CO3溶液循环,三是________循环。
【答案】2.7n b 生产纯碱(或作制冷剂等,其他合理答案也可 N2、H2
【解析】
(1)第一次反应CH4+H2O(g)CO+3H2产生1 mol CO的同时产生3 mol H2,故(1)产生H22.7nmol;
(2)K2CO3(aq)+CO2(g)+H2O(l)===2KHCO3(aq) Δn减小,加压有利于平衡向正反应方向进行;
(3)CO2制造纯碱、干冰、化肥等;
(4)N2、H2也可循环。
【题目】治理SO2、CO、NOx污染是化学工作者研究的重要课题。
Ⅰ.软锰矿(MnO2)、菱锰矿(MnCO3)吸收烧结烟气中的SO2制取硫酸锰。pH值对SO2吸收率的影响如图所示。在吸收过程中,氧气溶解在矿浆中将 H2SO3氧化成硫酸。
(1)SO2的吸收率在pH=_____效果最佳,MnO2所起的作用是_______,菱锰矿作为调控剂与硫酸反应, 确保pH的稳定,该反应的化学方程式为___________。
Ⅱ.沥青混凝土可作为2CO(g)+O2(g)2CO2(g)反应的催化剂。图表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下,使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时,CO的转化率与温度的关系。
(2)CO转化反应的平衡常数K(a)____K(c)(填“>”“<”或“=”,下同),在均未达到平衡状态时,同温下β型沥青混凝土中CO转化速率___α型,e点转化率出现突变的原因可能是______。
Ⅲ.N2H4是一种具有强还原性的物质。燃烧过程中释放的能量如下:(已知a>b)
① N2H4(g)+2O2(g) == NO2(g)+1/2N2(g)+2H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1
② N2H4(g)+2O2(g) == 2NO(g)+2H2O(g) ΔH2=b kJ·mol-1
(3)已知反应活化能越低,反应速率越大。假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是______。
(4)试写出NO(g)分解生成N2(g)和NO2(g)的热化学方程式为_____________。
Ⅳ.某含钴催化剂可以催化消除柴油车尾气中的碳烟(C)和NOx。不同温度下,将模拟尾气(成分如下表所示)以相同的流速通过该催化剂,测得所有产物(CO2、N2、N2O)与NO的相关数据结果如下图所示。
模拟尾气 | 气体(10mol) | 碳烟 | ||
NO | O2 | He | ||
物质的量(mol) | 0.025 | 0.5 | 9.475 | n |
(5)375℃时,测得排出的气体中含0.45 molO2和0.0525mol CO2,则Y的化学式为_____。实验过程中不采用NO2的模拟NOx原因是_________。