已知：Ⅰ.N2H4(l)＋O2(g)N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－624.0 kJ·ml－1
Ⅱ.N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·ml－1
Ⅲ.2NH3(g)N2H4(l)＋H2(g) ΔH＝＋144.8 kJ·ml－1
回答下列問題：
(1)H2的燃燒熱ΔH＝________。
(2)T1 ℃時，向恒容的密閉容器中加入1 ml N2H4和1 ml O2，發(fā)生反應Ⅰ。達到平衡后，只改變下列條件，能使N2的平衡體積分數(shù)增大的是________(填選項字母)。
A．增大壓強 B．再通入一定量O2
C．分離出部分水D．降低溫度
(3)在恒壓絕熱的密閉容器中通入一定量的N2和H2，發(fā)生反應Ⅱ和反應Ⅲ。反應Ⅲ對N2的平衡轉化率的影響為________(填“增大”“減小”或“無影響”)，理由為 。
(4)t2 ℃時，向剛性容器中充入NH3，發(fā)生反應Ⅲ。NH3和H2的分壓(p)與時間(t)的關系如圖所示。
①0～t1 min內，反應的平均速率v(NH3)＝________ kPa·min－1。
②反應的平衡常數(shù)Kp＝________kPa－1(Kp為用分壓表示的平衡常數(shù))。
③反應物分子的有效碰撞幾率：M________N(填“>”“ ) ④溫度升高，體積不變，分壓增大；該反應是吸熱反應，升高溫度，平衡正向移動，分壓增大
解析：(1)根據(jù)蓋斯定律eq \f(1,2)(Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ)可求ΔH。
(2)增大壓強，化學平衡不移動，N2的平衡體積分數(shù)不變，A錯誤；再通入一定量O2，化學平衡正向移動，產(chǎn)生N2，但平衡移動的趨勢是微弱的，由于方程式兩邊都是只有一種氣體，通入O2，平衡常數(shù)不變，則N2的平衡體積分數(shù)不變，B錯誤；分離出部分水，由于水是液態(tài)物質，移出不能改變平衡，故對平衡移動無影響，所以N2的平衡體積分數(shù)不變，C錯誤；降低溫度，化學平衡正向移動，N2的平衡體積分數(shù)增大，D正確。
(4)①由圖可知：NH3的起始分壓為p0 kPa，t1 min時假設H2的分壓變化為x，此時NH3、H2的分壓相等，根據(jù)方程式2NH3(g)N2H4(l)＋H2(g)可知此時x＝p0－2x，所以x＝eq \f(p0,3) kPa，則在0～t1 min內，反應的平均速率v(NH3)＝eq \f(2p0,3t1) kPa·min－1；
②根據(jù)圖像可知平衡時H2的平衡分壓為p1 kPa，則NH3的平衡分壓為(p0－2p1)kPa，所以該反應用平衡分壓表示的化學平衡常數(shù)Kp＝eq \f(p1kPa,[?p0－2p1?kPa]2)＝eq \f(p1,?p0－2p1?2) kPa－1。
③M點到N點，反應正向進行，正反應速率大于逆反應速率，所以反應物分子的有效碰撞幾率：M>N。
2．Ⅰ.據(jù)報道，我國在南海北部神狐海域進行的可燃冰(甲烷的水合物)試采獲得成功。甲烷是一種重要的化工原料。
(1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式，除部分氧化外還有以下兩種：
水蒸氣重整：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH1＝＋205.9 kJ·ml－1 ①
CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝－41.2 kJ·ml－1 ②
二氧化碳重整：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH3 ③
則反應①自發(fā)進行的條件是________，ΔH3＝________kJ·ml－1。
Ⅱ.氮的化合物以及氮的固定一直是科學家研究的重要課題，合成氨則是人工固氮比較成熟的技術，其原理為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。
(2)在不同溫度、壓強和相同催化劑條件下，初始N2、H2分別為0.1 ml、0.3 ml時，平衡后混合物中氨的體積分數(shù)(φ)如圖所示。
①其中，p1、p2和p3由大到小的順序是________________，該反應ΔH________0(填“>”“”“p2>p3 < < 8.3×103
(3)正極 NO2－e－＋NOeq \\al(－,3)===N2O5
解析：Ⅰ.(1)反應①方程式CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH1＝＋205.9 kJ·ml－1，可知該反應的正反應ΔH>0，ΔS>0，滿足ΔH－TΔSp2>p3，因此壓強關系是p1>p2>p3；在壓強相同時，升高溫度，NH3的含量降低，說明升高溫度，化學平衡向逆反應方向移動，根據(jù)平衡移動原理，升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動，逆反應為吸熱反應，則該反應的正反應為放熱反應，故反應熱小于零，該反應ΔHp2，由圖可知，B對應的溫度高、壓強大，所以反應速率B>A，即vA(N2)”“
(4)①3×10－3 ml·L－1·min－1 80% ②a
解析：(1)可以從催化劑的選擇性和溫度影響考慮。
(2)①根據(jù)蓋斯定律a＋b可知ΔH＝－102 kJ·ml－1。
②可以考慮溫度對b反應的影響考慮原因。
(3)②Qc＝eq \f(0.4×0.4,0.2×0.23)＝100v逆。
(4)①2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)
n(始)/ml 0.1 0.3 0 0
Δn/ml x x eq \f(x,2) x
n(平)/ml 0.1－x 0.3－x eq \f(x,2) x
eq \f(0.1－x＋0.3－x＋\f(x,2)＋x,0.1＋0.3)＝0.925，x＝0.06
v(N2)＝eq \f(0.06×\f(1,2) ml,2 L×5 min)＝3×10－3 ml·L－1·min－1
平衡時，eq \f(0.1－x＋0.3－x＋\f(x,2)＋x,0.1＋0.3)＝0.9，x＝0.08
α(平)＝eq \f(0.08,0.1)×100%＝80%。
②原平衡：n(平)＝0.36 ml，再充入0.06 ml CO2，eq \f(p,p0)＝eq \f(0.36＋0.06,0.4)＝1.05。
4．隨著科技進步和人類環(huán)保意識的增強，如何利用CO2已經(jīng)成為世界各國特別關注的問題。
已知：CO2與CH4經(jīng)催化重整制得合成氣：CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g) ΔH
(1)降低溫度，該反應速率會________(填“增大”或“減小”)；一定壓強下，由最穩(wěn)定單質生成1 ml化合物的焓變稱為該物質的摩爾生成焓。已知CO2(g)、CH4(g)、CO(g)的摩爾生成焓分別為－395 kJ·ml－1、－74.9 kJ·ml－1、－110.4 kJ·ml－1。則上述重整反應的ΔH＝________ kJ·ml－1。
(2)T1 ℃時，在兩個相同剛性密閉容器中充入CH4和CO2分壓均為20 kPa，加入催化劑Ni/α-Al2O3并分別在T1 ℃和T2 ℃進行反應，測得CH4轉化率隨時間變化如圖Ⅰ所示。
圖Ⅰ
①A點處v正________B點處v逆(填“>”“ 1.872 (3)C
(4)一定未 催化劑不會改變平衡轉化率，乙催化劑c點未與甲催化劑同樣溫度的點相交，轉化率不相等，說明c點不是平衡轉化率
b和a兩點反應都未達到平衡狀態(tài)，b點溫度高，反應速率快，相同時間內轉化率高(或其他合理答案)
解析：(1)根據(jù)題意知①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－395 kJ·ml－1
②C(s)＋2H2(g)===CH4(g) ΔH＝－74.9 kJ·ml－1，
③2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－220.8 kJ·ml－1，根據(jù)蓋斯定律③－①－②可得ΔH＝＋249.1 kJ·ml－1。
(2)①A點處于平衡狀態(tài)前，v正>v逆。
② CH4(g) ＋ CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)
開始P/kPa 20 20 0 0
變化P/kPa 20×40% 20×40% 2×20×40% 2×20×40%
平衡P/kPa 12 12 16 16
v生成(CO)＝1.3×10－2×12×12 ml·g－1·s－1＝1.872 ml·g－1·s－1。
5．甲醇是基本的有機合成原料之一，甲醇的制取及應用是有機工業(yè)研究的熱點。
(1)以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應如下：
反應Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)?CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－49.5 kJ·ml－1
反應Ⅱ：CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g) ΔH2＝－90.4 kJ·ml－1
反應Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)?CO(g)＋H2O (g) ΔH3
①反應Ⅲ能夠自發(fā)進行的原因是__________________________________________。
②不同壓強下，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，測得CO2的平衡轉化率隨溫度的變化關系如圖所示。壓強 p1______p2（填“＞”或“0，根據(jù)復合判據(jù)，要能夠自發(fā)進行，ΔG0；
②根據(jù)圖像可知，在相同溫度下，p1、p2、p3對應的CO2的平衡轉化率依次減小，而增大壓強，平衡向氣體體積減小方向移動，即正反應方向移動，CO2的平衡轉化率增大，故p1 >p2 >p3；
根據(jù)曲線變化趨勢T1 K后，溫度對平衡的影響比壓強大得多，升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，而反應Ⅲ為吸熱反應，故反應主要以反應Ⅲ主；T2 K后，反應還是主要以反應Ⅲ主，反應Ⅲ前后氣體分子數(shù)相等，改變壓強對平衡沒有影響；
(2) ①根據(jù)工作原理圖可知，該裝置為電解池，陽極上CH3OH和CO失去電子變成(CH3O)2CO，其電極反應式為2CH3OH＋CO－2e－=(CH3O)2CO＋2H＋；
②根據(jù)工作原理圖可知，A是電源的正極，B是電源的負極，鉛蓄電池負極上Pb放電，故B應與鉛蓄電池的Pb相連。
6．煤炭燃燒時產(chǎn)生大量SO2、NO對環(huán)境影響極大。
(1)使用清潔能源可有效減少SO2等的排放。煤的液化是現(xiàn)代能源工業(yè)中重點推廣的能源綜合利用方案，最常見的液化方法為用煤生產(chǎn)CH3OH。已知制備甲醇的有關化學反應及平衡常數(shù)如下：
i：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－90.8 kJ/ml
ii：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝－41.2 kJ/ml
iii：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH3
850 ℃時，三個反應的平衡常數(shù)分別為K1＝160、K2＝243、K3＝160。甲醇還可以與乙酸反應制香料，反應為：CH3OH(l)＋CH3COOH(l)CH3COOCH3(l)＋H2O(l)
①ΔH3＝________，制香料反應的平衡常數(shù)K的表達式為______________________。
②850 ℃，在密閉容器中進行反應i，開始時只加入CO2、H2，反應10 min后測得各組分的濃度如下表。比較正、逆反應的速率的大?。簐正________v逆(填“>”、“
(2)①3×10－3 ml/(L·min) 80% ②下方
(3)2SOeq \\al(2－,3)＋4H＋＋2e－===S2Oeq \\al(2－,4)＋2H2O ②1 344
解析：①反應iii＝反應i＋反應ii，所以ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝－90.8＋(－41.2)＝－132.0(kJ/ml)。該反應的平衡常數(shù)表達式為K＝eq \f(c（CH3COOCH3）·c（H2O）,c（CH3OH）·c（CH3COOH）)。注意這里的水不是溶劑所以應該有濃度，不能視為1。②10 min時反應i的濃度熵Qc＝eq \f(0.4×0.4,0.2×0.23)＝100v逆。
(2)①同溫同體積下，壓強的比等于氣體的物質的量的比，5分鐘的時候壓強是初始壓強的0.925倍，所以氣體的物質的量是初始物質的量的0.925倍，即5分鐘的時候物質的量為(0.1＋0.3)×0.925＝0.37(ml)，減少了0.03 ml氣體。反應為2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，每反應2 ml NO和2 ml CO生成1 ml N2和2 ml CO2，氣體的物質的量會減少1 ml，所以可以認為每生成1 ml N2會減少1 ml氣體。上面計算出來氣體減少了0.03 ml，所以生成0.03 ml N2，則v(N2)＝eq \f(0.03 ml,2 L×5 min)＝0.003 ml·L－1·min－1。達平衡時的壓強是初始壓強的0.9倍，所以平衡時的總物質的量為(0.1＋0.3)×0.9＝0.36(ml)，氣體的物質的量一共減少0.04 ml，由上所述可以得到：生成0.04 ml N2，所以反應的NO為0.08 ml，其轉化率為0.08 ml÷0.1 ml×100%＝80%。
②根據(jù)①中計算的數(shù)據(jù)，第一次達平衡時，總物質的量為0.36 ml，加入0.06 ml CO瞬間總物質的量變?yōu)?.42 ml，此時p/p1＝0.42/0.4＝1.05(就是A點的縱坐標)。因為加入CO，所以反應的平衡向正反應方向移動，氣體的物質的量還會減少，所以p/p0的數(shù)值會減小，達到新平衡時，p/p0的數(shù)值一定在A點下方。
(3)①陰極應該是將SOeq \\al(2－,3)得電子轉化為S2Oeq \\al(2－,4)，即將＋4價S轉化為＋3價的S，所以2個SOeq \\al(2－,3)得2個電子轉化為1個S2Oeq \\al(2－,4)，反應物中再補充氫離子，生成物補充水分子，根據(jù)原子個數(shù)守恒和電荷守恒配平得到：2SOeq \\al(2－,3)＋4H＋＋2e－===S2Oeq \\al(2－,4)＋2H2O。②NO吸收轉化后的主要產(chǎn)物為NHeq \\al(＋,4)，即N的化合價由＋2降低為－3，所以1個NO得到5個電子，即NO的物質的量是轉移電子的物質的量的eq \f(1,5)，當轉移0.3 ml e－時反應的NO為0.06 ml，體積為1 344 mL。
7．天然氣可制備合成氣，進而制備甲醇等化工原料。
(1)如圖是以甲烷、氧氣和水蒸氣為原料制備合成氣的能量圖，某工廠為實現(xiàn)能量的零排放和零補充，則進料氣中氧氣與水蒸氣的體積比應為________。
(2)以天然氣(設雜質不參與反應)、KOH溶液為原料可設計成燃料電池。
①放電時，正極的電極反應式為__________________________________。
②設裝置中盛有100.0 mL 3.0 ml·L－1 KOH溶液，放電時參與反應的氧氣在標準狀況下的體積為8.96 L，假設放電過程中沒有氣體逸出，則放電完畢后，所得溶液中各離子濃度由大到小的順序為_______________________________。
(3)以H2、CO為原料合成甲醇：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g) ΔHc(HCOeq \\al(－,3))>c(COeq \\al(2－,3))>c(OH－)>c(H＋)
(3)①eq \f(aβ,5) ml·L－1·min－1 ②eq \f(β,4a2（1－β）3) ③降低溫度 ④eq \f(β,3－2β)
(4)2c(Na＋)＝3c(H2CO3)＋3c(HCOeq \\al(－,3))＋3c(COeq \\al(2－,3))
解析：(1)由題圖知，①aCH4(g)＋eq \f(a,2)O2(g)===xCO(g)＋H2(g) ΔH＝－18 kJ·ml－1，根據(jù)碳原子守恒，a＝x，根據(jù)氫原子守恒，4a＝2，a＝eq \f(1,2)＝x，則①為eq \f(1,2)CH4(g)＋eq \f(1,4)O2(g)===eq \f(1,2)CO(g)＋H2(g) ΔH＝－18 kJ·ml－1；
②bCH4(g)＋bH2O(g)===yCO(g)＋H2(g) ΔH＝＋72 kJ·ml－1，根據(jù)碳原子守恒，y＝b，根據(jù)氫原子守恒，6b＝2，b＝eq \f(1,3)＝y(tǒng)，則②為eq \f(1,3)CH4(g)＋eq \f(1,3)H2O(g)===eq \f(1,3)CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋72 kJ·ml－1，為實現(xiàn)能量的零排放和零補充，則根據(jù)蓋斯定律，由①×12＋②×3得7CH4(g)＋3O2(g)＋H2O(g)===15H2(g)＋7CO(g) ΔH＝0，所以進料氣中氧氣與水蒸氣的體積比應為3∶1。
(2)①正極上發(fā)生還原反應，氧氣在正極放電生成氫氧根離子，正極的電極反應式為：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。
②參與反應的氧氣在標準狀況下的體積為8.96 L，物質的量為eq \f(8.96 L,22.4 L·ml－1)＝0.4 ml，根據(jù)得失電子守恒可知，生成二氧化碳的物質的量為eq \f(0.4 ml×4,8)＝0.2 ml，n(KOH)＝0.1 L×3.0 ml·L－1＝0.3 ml，n(KOH)∶n(CO2)＝0.3 ml∶0.2 ml＝3∶2，發(fā)生反應2CO2＋3KOH===K2CO3＋KHCO3＋H2O，溶液中碳酸根離子水解，碳酸氫根離子的水解程度大于電離程度，則溶液呈堿性，故c(OH－)>c(H＋)，碳酸根離子的水解程度大于碳酸氫根離子，故c(HCOeq \\al(－,3))>c(COeq \\al(2－,3))，由于水解是微弱的，則碳酸根離子的濃度遠大于氫氧根離子的濃度，故c(K＋)>c(HCOeq \\al(－,3))>c(COeq \\al(2－,3))>c(OH－)>c(H＋)。
(3)根據(jù)三段式法進行計算：2H2 (g) ＋ CO (g) CH3OH (g) △H＜0
n(起始/ml) 2α α 0
n(轉化/ml) 2αβ αβ αβ
n(平衡/ml) 2α(1－β) α(1－β) αβ
①v(H2)＝eq \f(2aβ ml,10 min×1 L)＝eq \f(aβ,5) ml·L－1·min－1。
②平衡時，c(H2)＝2a(1－β)ml·L－1，c(CO)＝a(1－β)ml·L－1，c(CH3OH)＝aβ ml·L－1，則K＝eq \f(c（CH3OH）,c（CO）·c2（H2）)＝eq \f(aβ,a（1－β）·[2a（1－β）]2)＝eq \f(β,4a2（1－β）3)。
③CO的平衡轉化率增大，說明平衡向右移動，若增大壓強，平衡向右移動，但反應速率增大；若降低溫度，平衡向右移動，反應速率減慢，故改變的一個條件是降低溫度。
④反應達到平衡時，甲醇的體積分數(shù)φ(CH3OH)＝eq \f(aβ,aβ＋3a－3aβ)＝eq \f(β,3－2β)。(4)c(NaHCO3)＝c(Na2CO3)，M中的物料守恒式為eq \f(c（Na＋）,c（H2CO3）＋c（HCOeq \\al(－,3)）＋c（COeq \\al(2－,3)）)＝eq \f(1＋2×1,1＋1)＝eq \f(3,2)。
8．H2S是石油化工行業(yè)廣泛存在的污染性氣體，但同時也是重要的氫源和硫源，工業(yè)上可以采取多種方式處理。
Ⅰ．干法脫硫
(1)已知H2S的燃燒熱為a J?ml?1，S的燃燒熱為b J?ml?1，則常溫下空氣直接氧化脫除H2S的反應：2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) △H＝______kJ?ml?1 。
(2)常用脫硫劑的脫硫效果及反應條件如下表，最佳脫硫劑為_________。
Ⅱ．熱分解法脫硫
在密閉容器中，充入一定量的H2S氣體，發(fā)生熱分解反應H2S(g)控制不同的溫度和壓強進行實驗，結果如圖(a)。
(3)圖(a)中壓強關系p1、p2、p3由大到小的順序為______，該反應為____（填“吸熱”或“放熱”）反應，若要進一步提高H2S的平衡轉化率，除了改變溫度和壓強外，還可以采取的措施有_______。
(4)若壓強為p、溫度為975℃時，H2S(g)的平衡常數(shù)K=0.04，則起始濃度c=______ml?Lˉ1，若向容器中再加入1ml H2S氣體，相同溫度下再次達到平衡時，K_____0.04（填“>”、“p2>p1 吸熱 移出產(chǎn)物H2或S2
(4)0.018 = (5)2Fe3++2H+ eq \(=====,\s\up7(電解)) 2Fe2++H2↑
(6)氣液比減小，通入H2S的總量減少，參加反應的H2S的量減少，吸收速率減??；吸收液的量增大，氣液接觸更充分，使硫化氫的吸收率增大。
解析：(1)已知H2S的燃燒熱為a kJ?ml?1，S的燃燒熱為b kJ?ml?1，則有H2S(g)+O2(g)=
SO2(g)+H2O(l) ΔH=-akJ?ml?1①，S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-bkJ?ml?1②，根據(jù)蓋斯定律則方程式2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) ΔH＝2×①-2×②=-2a+2bkJ?ml?1，答案為：-2a+2b；
(2)結合表中信息，活性炭的出口硫小，溫度為常溫，操作壓力較小，且可再生，故最佳脫硫劑為活性炭，答案為：活性炭；
(3)該反應的正反應方向為氣體分子數(shù)增大，增大壓強平衡逆向移動，H2S的平衡轉化率減小，即壓強越大，H2S的平衡轉化率越小，則有p3>p2>p1；由圖可知升高溫度，H2S的平衡轉化率增大，說明升高溫度平衡正向移動，則正反應為吸熱反應；若要進一步提高H2S的平衡轉化率，除了改變溫度和壓強外，還可以通過減少生成物的濃度使平衡正向移動，即移出產(chǎn)物H2或S2；答案為：p3>p2>p1；吸熱；移出產(chǎn)物H2或S2；
(4)已知壓強為p、溫度為975℃時H2S的平衡轉化率為40%，且平衡常數(shù)K=0.04，設始濃度為x ml∕L，“三段式”表示為： H2S(g)
，
已知平衡常數(shù)K，則有，解得x=0.018；若向容器中再加入1ml H2S氣體，相同溫度下再次達到平衡時，平衡常數(shù)不變，因為平衡常數(shù)只與溫度有關，溫度不變，所以平衡常數(shù)不變；答案為：0.018；＝；
(5)間接電解法是通過FeCl3溶液吸收并氧化H2S氣體，F(xiàn)eCl3溶液被還原為FeCl2，反應后溶液通過電解再生即將FeCl2氧化為FeCl3，所以電解反應器總反應的離子方程式為2Fe3++2H+ eq \(=====,\s\up7(電解))2Fe2++H2↑；答案為：2Fe3++2H+ eq \(=====,\s\up7(電解)) 2Fe2++H2↑；
(6)結合反應原理和圖象分析，氣液比減小，通入H2S的總量減少，參加反應的H2S的量減少，吸收速率減?。晃找旱牧吭龃?，氣液接觸更充分，使硫化氫的吸收率增大。答案為：氣液比減小，通入H2S的總量減少，參加反應的H2S的量減少，吸收速率減?。晃找旱牧吭龃?，氣液接觸更充分，使硫化氫的吸收率增大。
9．N2O、NO和NO2等氮氧化物是空氣污染物，含有氮氧化物的尾氣需處理后才能排放。
(1)N2O的處理。N2O是硝酸生產(chǎn)中氨催化氧化的副產(chǎn)物，用特種催化劑能使N2O分解。NH3與O2在加熱和催化劑作用下生成N2O的化學方程式為____________。
(2)NO和NO2的處理。已除去N2O的硝酸尾氣可用NaOH溶液吸收，主要反應為
NO+NO2+2OH?＝2NO2-+H2O
2NO2+2OH-＝ NO2-+ NO3-+H2O
①下列措施能提高尾氣中NO和NO2去除率的有____________（填字母）。
A．加快通入尾氣的速率 B．采用氣、液逆流的方式吸收尾氣
C．吸收尾氣過程中定期補加適量NaOH溶液
②吸收后的溶液經(jīng)濃縮、結晶、過濾，得到NaNO2晶體，該晶體中的主要雜質是____________（填化學式）；吸收后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是____________（填化學式）。
(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾氣，可提高尾氣中NO的去除率。其他條件相同，NO轉化為NO3-的轉化率隨NaClO溶液初始pH（用稀鹽酸調節(jié)）的變化如圖所示。
①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl?和NO3-，其離子方程式為____________。
②NaClO溶液的初始pH越小，NO轉化率越高。其原因是____________。
答案：(1)2NH3+2O2eq \(=======,\s\up7(催化劑),\s\d5(△))N2O+3H2O
(2)①BC②NaNO3NO
(3)①3HClO+2NO+H2O＝3Cl?+2NO3—+5H+
②溶液pH越小，溶液中HClO的濃度越大，氧化NO的能力越強
解析：(1)NH3與O2在加熱和催化劑作用下發(fā)生氧化還原反應生成N2O，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒可知反應有水生成，配平化學方程式為：2NH3+2O2eq \(=======,\s\up7(催化劑),\s\d5(△))N2O+3H2O；
(2)①A.加快通入尾氣的速率，不能提高尾氣中NO和NO2的去除率，不選A；B.采用氣、液逆流的方式吸收尾氣，可使氣液充分接觸，能提高尾氣中NO和NO2的去除率，選B；C.定期補充適量的NaOH溶液可增大反應物濃度，能提高尾氣中NO和NO2的去除率，選C。故答案為BC；
②由吸收反應：NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O，2NO2+2OH-=NO2-+ NO3-+H2O可知，反應后得到NaNO2和NaNO3混合溶液，經(jīng)濃縮、結晶、過濾得到NaNO2和NaNO3晶體，因此得到的NaNO2混有NaNO3；由吸收反應可知，若NO和NO2的物質的量之比大于1：1，NO不能被吸收，因此，吸收后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是NO，故答案為NaNO3；NO；
(3)①在酸性的NaClO溶液中，次氯酸根離子和氫離子結合生成HClO，HClO和NO發(fā)生氧化還原反應生成NO3-和Cl-，根據(jù)得失電子守恒及電荷守恒、原子守恒，配平離子方程式為2NO+3HClO+H2O＝2 NO3-+3 Cl-+5H+；
②在相同條件下，氧化劑的濃度越大，氧化能力越強，由反應2NO+3HClO+H2O=2NO3-+3 Cl-+5H+可知，溶液pH越小，溶液中HClO濃度越大，氧化NO的能力越強。
10．乙二醇是一種重要的有機化工原料，在478 K利用草酸二甲酯催化加氫合成乙二醇的反應歷程如下：
①CH3OOCCOOCH3(g)＋2H2(g)HOCH2COOCH3(g)＋CH3OH(g) ΔH1＝a kJ·ml－1
②HOCH2COOCH3(g)＋2H2(g)HOCH2CH2OH(g)＋CH3OH(g) ΔH2＝b kJ·ml－1
③HOCH2CH2OH(g)＋H2(g)C2H5OH(g)＋H2O(g) ΔH3＝c kJ·ml－1
(1)寫出478 K時草酸二甲酯催化加氫合成乙二醇的熱化學方程式： 。
(2)下表是各反應在不同溫度下的平衡常數(shù)：
①反應③的平衡常數(shù)表達式K＝________________，ΔH3____________0(選填“＞”“＝”或“＜”)。
②下列有關反應②的說法中正確的是____________(填標號)。
A．較低溫度有利于反應②自發(fā)進行
B．恒容條件下，當反應混合氣體的平均摩爾質量不再改變時，反應達到了平衡
C．升高溫度，有利于提高乙二醇的產(chǎn)率
D．增加氫氣的濃度，一定既能加快反應的速率，又能提高乙二醇的百分含量
(3)分析圖1、圖2，選擇工業(yè)上合成乙二醇的最佳壓強及 n(H2)∶n(草酸二甲酯)比例為_______________________________________(填標號)。
A．0～1 MPa，n(H2)∶n(草酸二甲酯)＝40 B．1～2 MPa，n(H2)∶n(草酸二甲酯)＝20
C．2～3 MPa，n(H2)∶n(草酸二甲酯)＝40 D．2～3 MPa，n(H2)∶n(草酸二甲酯)＝20
(4)圖3表示溫度對反應的影響，試分析工業(yè)上合成乙二醇時，實際溫度不高也不低，選擇在473 K的理由：________________________________________________________________。
(5)對反應①，在478 K、恒壓條件下，充入草酸二甲酯和H2各2 ml，一段時間后達平衡，若在t1時刻再充入各1 ml 的反應物(其他條件不變)，t2時重新達到平衡，請在圖4中畫出正逆反應速率隨時間變化的示意圖。
答案：(1)CH3OOCCOOCH3(g)＋4H2(g)HOCH2CH2OH(g)＋2CH3OH(g) ΔH＝(a＋b)kJ·ml－1
(2)①eq \f(c(CH3CH2OH)·c(H2O),c(HOCH2CH2OH)·c(H2)) ＜ ②AB (3)C
(4)此反應的催化劑在473 K時催化活性最好
(5)
解析：(1)由蓋斯定律，①＋②可得CH3OOCCOOCH3(g)＋4H2(g)HOCH2CH2OH(g)＋2CH3OH(g) ΔH＝(a＋b)kJ·ml－1。
(2)①HOCH2CH2OH(g)＋H2(g)C2H5OH(g)＋H2O(g)，K＝eq \f(c(CH3CH2OH)·c(H2O),c(HOCH2CH2OH)·c(H2))，溫度升高，K減小，說明逆反應為吸熱反應，則正反應為放熱反應，ΔH3＜0。
②HOCH2COOCH3(g)＋2H2(g)HOCH2CH2OH(g)＋CH3OH(g) ΔS＜0，K隨溫度的升高而減小，因此ΔH2＜0，則ΔG＝ΔH－TΔS在低溫時小于0，自發(fā)進行，故A正確；反應物和生成物都是氣體，m恒定，反應前后相比，氣體的物質的量n減小，由M＝可知，M為變量，因此恒容條件下，當反應混合氣體的平均摩爾質量不再改變時，反應達到了平衡，故B正確；升高溫度，平衡逆向移動，不利于提高乙二醇的產(chǎn)率，故C錯誤；增加氫氣的濃度，反應①②③化學反應速率增大，平衡正向移動，但①②生成乙二醇，反應③消耗乙二醇，因此不能確定乙二醇的百分含量的變化趨勢，故D錯誤。
(3)由圖1可知，增大壓強有利于合成乙二醇，因此選擇2～3 Mpa，由圖2可知 n(H2)∶n(草酸二甲酯)越大，有利于合成乙二醇，因此選擇n(H2)∶n(草酸二甲酯)＝40。
(4)由圖3可知溫度對草酸二甲酯的轉化率和乙二醇的選擇性影響不大，選擇在473 K在于催化劑的活性最好。
(5)在478 K、恒壓條件下，在t1時刻再充入各1 ml的反應物，反應物濃度增大，生成物濃度減小，其平衡與之前的平衡為等效平衡。
物質
H2
CO2
CH3OH
H2O
濃度/(ml·L－1)
0.2
0.2
0.4
0.4
物質
H2
CO2
CH3OH
H2O
濃度/ml/L
0.2
0.2
0.4
0.4
脫硫劑
出口硫（mg·m?3）
脫硫溫度（℃）
操作壓力（MPa）
再生條件
一氧化碳
＜1.33
300～400
0～3.0
蒸氣再生
活性炭
＜1.33
常溫
0～3.0
蒸氣再生
氧化鋅
＜1.33
350～400
0～5.0
不再生
錳礦
＜3.99
400
0～2.0
不再生
溫度
反應
458 K
478 K
488 K
①
1.78×104
1.43×104
1.29×104
②
1.91×107
1.58×107
1.45×107
③
8.11×108
3.12×108
2.00×108

相關試卷

2023屆高考化學二輪復習《化學反應原理》大題專練02(解析版)：

這是一份2023屆高考化學二輪復習《化學反應原理》大題專練02(解析版)，共28頁。

2023屆高考化學二輪復習《化學反應原理》大題專練05(解析版)：

這是一份2023屆高考化學二輪復習《化學反應原理》大題專練05(解析版)，共28頁。試卷主要包含了合成氨在生產(chǎn)中具有重要意義，近年科學家提出“綠色自由”構想等內容，歡迎下載使用。

2023屆高考化學二輪復習《化學反應原理》大題專練03(解析版)：

這是一份2023屆高考化學二輪復習《化學反應原理》大題專練03(解析版)，共28頁。試卷主要包含了已知，工業(yè)合成氨解決了人類的生存問題等內容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關試卷 更多

2023屆高考化學二輪復習《化學反應原理》大題專練06(解析版)

2023屆高考化學二輪復習《化學反應原理》大題專練06(解析版)
2023屆高考化學二輪復習《化學反應原理》大題專練04(解析版)

2023屆高考化學二輪復習《化學反應原理》大題專練04(解析版)
2023屆高考化學二輪復習《化學反應原理》大題專練07

2023屆高考化學二輪復習《化學反應原理》大題專練07
2023屆高考化學二輪復習《化學反應原理》大題專練04

2023屆高考化學二輪復習《化學反應原理》大題專練04
資料下載及使用幫助
版權申訴
版權申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認為該資料內容侵犯了您的知識產(chǎn)權，請掃碼添加我們的相關工作人員，我們盡可能的保護您的合法權益。
入駐教習網(wǎng)，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內有效

設置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部