【题目】五氧化二钒用作冶金添加剂,占五氧化二钒总消耗量的 80%以上,其次是用作有机化工的催化剂。为了增加V2O5 的利用率,我们从废钒催化剂(主要成分V2O5VOSO4K2SO4SiO2 Fe2O3 等) 中回收 V2O5 的一种生产工艺流程示意图:

部分含钒物质在水中的溶解性如表所示,回答下列问题:

物质

VOSO4

V2O5

NH4VO3

(VO2)2SO4

溶解性

可溶

难溶

难溶

易溶

1)①中废渣的主要成分是 __________________________;①中V2O5 发生反应的离子方程式为 ___________________________

2)②、③中的变化过程可简化为(下式中的R 表示 VO2+ Fe3+HA 表示有机萃取剂的主要成分)R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层) 2RA(有机层)+ nH2SO4(水层)。②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 ______________________;实验室进行萃取操作使用的玻璃仪器为 ______________________

3)实验室用的原料中V2O5 6%(原料中的所有钒已换算成 V2O5)。取 100 g 该废钒催化剂按工业生产的步骤进行实验,当加入 100 mL 0.1 molL -1 KClO3 溶液时,溶液中的钒恰好被完全处理,假设以后各步钒没有损失,则该实验中钒的回收率是 __________________[M(V2O5)182 gmol -1]

425℃时,取样进行实验分析,得到钒沉淀率和溶液 pH 之间的关系如表所示:

pH

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

2.0

钒沉淀率/%

88.1

94.8

96.5

98.0

98.8

98.6

96.4

93.1

试判断在实际生产时,⑤中加入 NH4Cl 调节溶液的最佳 pH____________;若钒沉淀率为 93.1%时不产生 Fe(OH)3 沉淀,则此时溶液中 c(Fe3+)____________ (已知:25℃时Ksp[Fe(OH)3]2.6×10 -39)。

【题目】2018年,美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略,而中国却加大了环保力度,生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。

(1)已知:I.CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g) △H1=+41.1kJ/mol

II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=90.0kJ/mol

写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式:________

(2)为提高CH3OH的产率,理论上应采用的条件是________(填选项字母)。

a.高温高压 b.低温低压 c.高温低压 d.低温高压

(3)250℃时,在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成 CH3OH(g),不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时某反应物X的平衡转化率变化曲线如图所示。反应物X_______(“CO2“H2),判断依据是_______

(4)250℃时,在体积为2.0 L的恒容密闭容器中加入6mol H22mol CO2和催化剂发生 CO2催化氢化合成甲醇的反应,10 min时反应达到平衡,测得c(CH3OH) = 0.75 mol L-1

10 min内的平均反应速率H2=_______ mol L-1 min-1

该温度下,该反应的化学平衡常数K =_______

催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,四组实验数据如下表所示:

实验编号

温度(K)

催化剂

CO2转化率(%)

甲醇选择性(%)

A

543

Cu/ZnO纳米棒

12.3

42.3

B

543

Cu/ZnO纳米片

11.9

72.7

C

553

Cu/ZnO纳米棒

15.3

39.1

D

553

Cu/ZnO纳米片

12.0

70.6

根据上表所给数据,用CO2生产甲醇的最优选项为________(填字母)。

 0  203265  203273  203279  203283  203289  203291  203295  203301  203303  203309  203315  203319  203321  203325  203331  203333  203339  203343  203345  203349  203351  203355  203357  203359  203360  203361  203363  203364  203365  203367  203369  203373  203375  203379  203381  203385  203391  203393  203399  203403  203405  203409  203415  203421  203423  203429  203433  203435  203441  203445  203451  203459  203614 

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