题目内容
发展洁净煤技术、利用CO2制备清洁能源等都是实现减碳排放的重要途径。
(1)将煤转化成水煤气的反应:C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)可有效提高能源利用率, 若在上述反应体系中加入催化剂(其他条件保持不变),此反应的△H ________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)CO2制备甲醇:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g); ΔH=-49.0 kJ·mol-1,
在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2(g) 和CH3OH(g)
浓度随时间变化如图1所示
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①0~9min时间内,该反应的平均反应速率ν(H2) = _________________________。
②在相同条件下,密闭容器的体积压缩至0.5 L时,此反应达平衡时放出的热量(Q)可能是________(填字母序号)kJ。
a. 0 < Q < 29.5 b. 29.5 < Q < 36.75 c. 36.75 < Q < 49 d. 49 < Q < 98
③在一定条件下,体系中CO2的平衡转化率(α)与L和X的关系如图2所示,L和X 分别表示温度或压强。
i. X表示的物理量是 ________________ 。
ii. 判断L1与L2的大小关系,并简述理由:________。
(3)利用铜基催化剂光照条件下由CO2和H2O制备CH3OH的装置示意图如图3所示,该装置工作时阴极的电极反应式是_____________________。
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(4)利用CO2和NH3为原料也合成尿素,在合成塔中的主要反应可表示如下:
反应①:2NH3(g)+CO2(g)
NH2CO2NH4(s) △H1= __________________。
反应②:NH2CO2NH4(s)
CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H2=+72.49kJ·mol-1
总反应:2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=-86.98kJ·mol-1;
则反应①的△H1=_______________。
36.【化学——选修2:化学与技术】磷矿石主要以磷酸钙[Ca3(PO4)2•H2O]和磷灰石[Ca5F(PO4)3,Ca5(OH)(PO4)3]等形式存在,图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况,其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸,图(b)是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程:
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部分物质的相关性质如下:
熔点/℃ | 沸点/℃ | 备注 | |
白磷 | 44 | 280.5 | |
PH3 | ﹣133.8 | ﹣87.8 | 难溶于水、有还原性 |
SiF4 | ﹣90 | ﹣86 | 易水解 |
回答下列问题:
(1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的 %;
(2)以磷矿石为原料,湿法磷酸过程中Ca5F(PO4)3反应化学方程式为: 。现有1t折合含有P2O5约30%的磷灰石,最多可制得到85%的商品磷酸 t。
(3)如图(b)所示,热法磷酸生产过程的第一步是将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合,高温反应生成白磷.炉渣的主要成分是 (填化学式)。冷凝塔1的主要沉积物是 ,冷凝塔2的主要沉积物是 。
(4)尾气中主要含有 ,还含有少量的PH3、H2S和HF等.将尾气先通入纯碱溶液,可除去 ;再通入次氯酸钠溶液,可除去 。(均填化学式)
(5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是 。