13.磷石膏(主要成分是CaSO4•2H2O)是磷酸及磷肥类工业在生产过程中产生的一种废渣,我国每年排放的磷石膏大约2000万吨以上,开发利用磷石膏,保护资源和环境,符合持续发展的观念.图1所示为对磷石膏进行综合利用的路径之一.

(1)过程Ⅰ中CaSO4•2H2O脱水反应相关的热化学方程式为:
CaSO4•2H2O(s)=CaSO4•$\frac{1}{2}$H2O(s)+$\frac{3}{2}$H2O(g)△H1=+83.2KJ•mol-1
CaSO4•2H2O(s)=CaSO4(s)+2H2O(l)△H2=+26KJ•mol-1
H2O(g)=H2O(l)△H3=-44KJ•mol-1
则反应CaSO4•$\frac{1}{2}$H2O(s)=CaSO4(s)+$\frac{1}{2}$H2O(g)的△H4=+30.8KJ•mol-1
(2)过程Ⅱ用合适的还原剂可以将CaSO4还原,所得SO2可用于工业生产硫酸.
①CO作还原剂,改变反应温度可得到不同的产物.不同温度下所得固体成分的物质的量如图2所示.在低于800℃时还原产物为;1200℃时主要发生的反应的化学方程式为CaS+3CaSO4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4CaO+4SO2↑.

②高硫煤作还原剂,焙烧2.5小时,测不同温度下硫酸钙的转化率,如图3所示.CaCl2的作用是作催化剂;当温度高于1200℃时,无论有无CaCl2,CaSO4的转化率趋于相同,其原因是催化剂CaCl2不改变平衡的限度.

③以SO2为原料,工业生产硫酸的化学方程式是2SO2+O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$2SO3,SO3+H2O=H2SO4
(3)过程III将CaSO4投入(NH42CO3溶液中,发生反应的离子方程式是CaSO4+CO32-=CaCO3↓+SO42-
12.甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料.工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-99kJ/mol
②CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-58kJ/mol
③CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ/mol
回答下列问题:
(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如表:
化学键H-HC-OC≡OH-OC-H
E/(KJ•mol-14363431076465x
则x=413.
(2)反应①能够自发进行的条件是较低温度(填“较低温度”、“较高温度”或“任何温度”).
(3)恒温,恒容密闭容器中,对于反应②,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是BD.
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1:3:1:1
D.甲醇的百分含量不再变化
(4)对于反应②,不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示,下列有关说法
不正确的是ABD.
A.不同条件下反应,N点的速率最大
B.温度低于250℃时,随温度升高甲醇的产率增大
C.M点时平衡常数比N点时平衡常数大
D.实际反应应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化率
(5)若在1L密闭容器中充入体积比为 3:1的 H2 和CO2发生反应②,则图中M点时,产物甲醇的体积分数为16.7%;若要进一步提高甲醇的体积分数,可采取的措施有增大压强(答一种措施).
(6)甲醇在催化剂条件下可以直接氧化成甲酸.常温下用0.1000mol•L-1NaOH滴定  20.00mL 0.1000mol•L-1的甲酸.当溶液中c(HCOOH)=c(HCOO-)时,测得PH=4.
①PH=4时,该溶液中离子浓度由小到大的顺序为c(OH-)<c(H+)<c(Na+)<c(HCOO-);
②PH=7时,c(HCOOH)+c(HCOO-)>0.050mol•L-1(填“>”、“<”或“=”)
10.汽车排放的尾气中氮氧化合物是目前造成大气污染的主要气体.NO在空气中存在如下反应:NO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?NO2(g)△H
(1)上述反应分两步完成,其中第一步反应①如下,写出第二步反应②的热化学方程式(其反应的
焓变△H2用含△H、△H1的式子来表示):
①2NO(g)?N2O2(g)△H1<0
②N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g)△H2=△H-△H1
(2)在某温度下的一密闭容器中充入一定量的NO2,发生2NO+O2?2NO2,测得NO2的浓度随时间的变化曲线如图1所示,前10秒内的O2的平均生成速率为7.5×10-4mol•L-1•s-1,该条件下反应的化学平衡常数数值为100.

(3)在某温度下体积固定的密闭容器中发生2NO(g)+O2(g)?2NO2(g),该反应达到化学平衡状
态的标志是bef
a.2v(NO)=v(O2)                               b.混合气体的平均相对分子质量保持不变
c.c(NO):c(O2):c(NO2)=2:1:2   d.混合气体的密度保持不变
e.混合气体的压强保持不变   f.混合气体的颜色保持不变
(4)2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)的两步反应中,反应①的反应是一个快反应,而反应②是一个慢反应.反应体系升高温度的过程中,发现该反应速率变慢,结合该反应的两步反应过程分析可能的原因决定总反应速率是反应②,温度升高后反应①平衡向右移动,造成N2O2浓度减小,温度升高对于反应②的影响弱于N2O2浓度减小的影响,N2O2浓度减小导致反应②速率变慢(反应使用催化剂).
(5)若题(2)中反应体系使用了催化剂,请在题(2)的图中画出该反应体系反应进程可能的曲线.
(6)电解法处理氮氧化合物是目前大气污染治理的一个新思路,原理是将NOx在电解池中分解成无污染的N2除去,如图2所示,两电极间是固体氧化物电解质,在一定条件下可自由传导O2-,如NOx为NO则电解池阴极反应为2NO+4e-=N2+2O2-
 0  162775  162783  162789  162793  162799  162801  162805  162811  162813  162819  162825  162829  162831  162835  162841  162843  162849  162853  162855  162859  162861  162865  162867  162869  162870  162871  162873  162874  162875  162877  162879  162883  162885  162889  162891  162895  162901  162903  162909  162913  162915  162919  162925  162931  162933  162939  162943  162945  162951  162955  162961  162969  203614 

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