15.氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料,有关氢气的制取研究是一个有趣的课题.根据提供两种制氢方法,完成下列各题:
(1)方法一:H2S热分解法,反应式为:2H2S(g)?2H2(g)+S2(g)△H 在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S的分解实验.H2S的起始浓度均为c mol•L-1.不同温度下反应相同时间t后,测得如图所示H2S转化率曲线图.其中a为平衡转化率与温度关系曲线,b为未达到平衡时转化率与温度的关系曲线.
①△H>0(“>”、“<”或“=”),
②若985℃时,反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则tmin内反应速率v(H2)=$\frac{0.4c}{t}$mol/(L•min)(用含c、t的代数式表示).
③请说明随温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因:温度的升高,反应速率加快,达到平衡所需时间缩短.
(2)方法二:以CaO为吸收体,将生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2.反应装置由气化炉和燃烧炉两个反应器组成,相关反应如下表所示:
流程1:气化炉中产生H2流程2:燃烧炉中CaO再生
通入水蒸气,主要化学反应:
I:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g) K1
II:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g) K2
III:CaO(s)+CO2(g)?CaCO3(s) K3
通入纯氧,主要化学反应:
IV:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.8kJ•mol-1
V:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
①反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)?CaCO3(s)+2H2(g)K=K1•K2•K3.(用K1、K2、K3表示)
②对于可逆反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)?CaCO3(s)+2H2(g),△H=-87.9kJ•mol-1;采取以下措施可以提高H2产量的是AC.(填字母编号)
A.降低体系的温度                B.使各气体组分浓度均加倍
C.适当增加水蒸气的通入量        D.增加CaO的量,提高CO2的吸收率
(3)方法二与方法一相比其优点有实现了吸收剂CaO的循环,降低能耗(写一个即可).
12.氮及其化合物的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题.回答下列问题:
(1)已知:I.2SO2(g)+O2(g)?2SO3 (g)△H=-196.6kJ•mol-1
II.SO2(g)+NO2 (g)?SO3(g)+NO(g)△H=-41.6kJ•mol-1
则 2NO(g)+O2 (g)?2NO2 (g)△H=-113.4kJ•mol-1
(2)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下发生上述反应II.
①该反应达到平衡前某段时间内,下列反应速率随时间变化的示意图中一定错误的是C.

②开始时,在两容器中分别加入:I:1molSO2(g)和1molNO2(g);II:1molSO3(g)和1mol NO(g),则达化学平衡时,该反应的平衡常数I<II(填“>”、“=”或“<”).
(3)用纯碱溶液吸收NO2时发生反应:Na2CO3+2NO2=NaNO3+NaNO2+CO2
已知:HNO2的pKa=3.15,H2CO3的pKa1=6.37、pKa2=10.25,其中pKa=-1gKa
①HNO2的酸性比H2CO3的酸性强(填“强”或“弱”).
②用500mL 1mol•L-1纯碱溶液吸收标准状况下11.2L NO2气体,充分发生上述反应,生成的CO2全部逸出,则反应后的溶液中所含阴离子的浓度大小顺序为c(NO3-)>c(NO2-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-).
(4)NH3催化还原NO是目前应用最广泛的烟气脱硝技术.其反应为4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)△H=-1627.2kJ•mol-1;NO和NH3在Ag2O催化剂表面的反应活性随温度的变化曲线如图所示:

①由图可以看出,脱硝工艺应在有氧(填“有氧”或“无氧”)条件下进行.
②在有氧的条件下,随着反应温度的进一步升高,NO的转化率明显下降,NO2产率明显提高,可能的原因是温度较高时,NH3被氧气催化氧化,发生了反应4NH3+5O2═4NO+6H2O,2NO+O2═2NO2或4NH3+7O2═4NO2+6H2O.
11.硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放.某校兴趣小组欲测定硫酸工业尾气中二氧化硫的含量,采用以下方案:
甲方案:如下图所示,图中气体流量计B用于准确测量通过尾气的体积.将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量.当洗气瓶C中溶液蓝色消失时,立即关闭活塞A.
(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以提高实验的准确度,其理由是增大SO2与碘水的接触面积,使SO2和碘水充分反应.
(2)洗气瓶C中的溶液可以用其他试剂替代,请你举出一种:酸性高锰酸钾溶液或溴水.
(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,测得的SO2含量偏低(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
乙方案:实验步骤如下面流程图所示:
尾气VL$→_{①}^{过量H_{2}O_{2}溶液}$溶液$→_{②}^{过量Ba(OH)_{2}溶液}$$→_{③}^{过滤、洗涤、干燥、称重}$固体mg
(4)写出步骤②中反应的化学方程式H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O.
(5)步骤③中洗涤沉淀的方法是向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过沉淀物,待水流尽后,重复操作2~3次.
(6)通过的尾气体积为VL已换算成标准状况)时,该尾气中二氧化硫的含量(体积分数)为$\frac{22.4m}{233V}$(用含有V、m的代数式表示).
丙方案:将乙方案中步骤①省略,直接将尾气通入过量Ba(OH)2溶液中,其余步骤与乙方案相同.
(7)你认为丙方案是否合理,说明理由:不合理,BaSO3被部分氧化为BaSO4
 0  154993  155001  155007  155011  155017  155019  155023  155029  155031  155037  155043  155047  155049  155053  155059  155061  155067  155071  155073  155077  155079  155083  155085  155087  155088  155089  155091  155092  155093  155095  155097  155101  155103  155107  155109  155113  155119  155121  155127  155131  155133  155137  155143  155149  155151  155157  155161  155163  155169  155173  155179  155187  203614 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网