燃油中所含硫以二硫醚的形式存在,工业上常用催化如氢的方法脱硫,然后综合利用生产硫酸。如二硫丙醚(C3H7-S-S-C3H7)脱硫综合利用的有关的应为:
C3H7-S-S-C3H7(g)+3H2(g)=2C3H8(g)+2H2S(g) △H1(反应1)
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H2<0(反应2)
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H3=-196kJ·mol-1(反应3)
SO3+H2O=H2SO4
已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键 | C-C- | C-H | H-H | S-H | S-S | S-C |
键能/kJ·mol-1 | a | b | c | d | e | f |
(1)则△H1=________kJ·mol-1(用字母式表示)。
(2)反应2能自发进行的条件是________。
(3)反应3的平衡常数表达式为:K=________。既能提高SO2的转化率,又能加快反应速率的措施是________。
(4)以硫酸作电解质的铅蓄电池,其充、放电原理可用下列化学方程式表示:
Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O
①放电时,硫酸的密度________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②充电时,阳极的电极反应式为________。
高三化学填空题中等难度题
燃油中所含硫以二硫醚的形式存在,工业上常用催化如氢的方法脱硫,然后综合利用生产硫酸。如二硫丙醚(C3H7-S-S-C3H7)脱硫综合利用的有关的应为:
C3H7-S-S-C3H7(g)+3H2(g)=2C3H8(g)+2H2S(g) △H1(反应1)
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H2<0(反应2)
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H3=-196kJ·mol-1(反应3)
SO3+H2O=H2SO4
已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键 | C-C- | C-H | H-H | S-H | S-S | S-C |
键能/kJ·mol-1 | a | b | c | d | e | f |
(1)则△H1=________kJ·mol-1(用字母式表示)。
(2)反应2能自发进行的条件是________。
(3)反应3的平衡常数表达式为:K=________。既能提高SO2的转化率,又能加快反应速率的措施是________。
(4)以硫酸作电解质的铅蓄电池,其充、放电原理可用下列化学方程式表示:
Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O
①放电时,硫酸的密度________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②充电时,阳极的电极反应式为________。
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硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在,其单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用.
(1)一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程:
①在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化,所发生反应为:2SO2+2nCu+(n+1)O2+(2﹣2n)H2O═2n CuSO4+(2﹣2n) H2SO4从环境保护的角度看,催化脱硫的意义为 ;每吸收2molSO2,被SO2还原的O2的质量为 g.
②利用如图1所示电化学装置吸收另一部分SO2,并完成Cu的再生.写出装置内所发生反应的离子方程式 .
(2)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如图2:
①用离子方程式表示反应器中发生的反应是:
②用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 .
Ⅱ.汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一.
已知氮的氧化物是汽车尾气的污染物,用如图3装置可监测其含量,电池中每转移0.4mole﹣,Pt 电极消耗 L氧气(标况下)该装置的负极反应式为 .
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硫的化合物在化工生产、污水处理等领域应用广泛。
Ⅰ.羰基硫(O=C=S)广泛存在于以煤为原料制备的各种化工原料气中,能引起催化剂中毒、大气污染等。羰基硫的水解和氢解是两种常用的脱硫方法,其反应式分别为:
a.水解反应:COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) △H1=-35 kJ/mol
b.氢解反应:COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) △H2
已知:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H3=-42kJ/mol
(1)完成上述氢解反应的热化学方程式:______。
(2)一定条件下,密闭容器中发生反应 a,其中 COS(g)的平衡转化 率(α)与温度(T)的关系如图所示。则 A、B、C 三点对应的状态中,v(COS)=v(H2S)的是______(填字母)。
(3)反应 b 的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示,其中表示正反应的平衡常数(K 正)的是______(填“A”或“B”)。
(4)T1℃时,向容积为 10L 的恒容密闭容器中充入2mol COS(g)和2mol H2(g),发生反应 b,则:COS的平衡转化率为______。
Ⅱ.矿石冶炼与含硫化合物有关。
(5)将冰铜矿(主要为Cu2S和FeS相熔合而成)加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气 进行吹炼:Cu2S被氧化为Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程中发生反应的化学方程式分别是:___________;___________。
(6)废气中的SO2可用NaOH溶液吸收,吸收SO2后的碱性溶液还可用于Cl2的尾气处理,吸收Cl2后的溶液仍呈强碱性。
①吸收Cl2后的溶液中一定存在的阴离子有OH-、______。
②吸收Cl2后的溶液中可能存在SO32-,取该溶液于试管中,滴加黄色的溴水,得到无色溶液。此实验不能证明溶液中含有SO32-,理由是___________。
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某高中科研小组模拟工业尿素法生产肼(N2H4),具体方法:先将尿素、次氯酸钠和氢氧化钠溶液混合,然后在催化剂存在的条件下反应制得肼,利用氮气吹出混合物中的肼,并用硫酸吸收制备硫酸肼。具体实验原理图如下:
已知:①肼极易溶于水,长期暴露在空气中或短时间受高温作用会爆炸分解。
②硫酸肼(N2H4·H2SO4)是类似于NH4HSO4的盐类,白色固体,微溶于冷水,易溶于热水,不溶于乙醇和二氯乙烷等有机溶剂。
③密度:ρ硫酸肼>ρ二氯乙烷>ρ稀硫酸
(1)盛装尿素溶液的装置名称为_____________________;硫酸肼的水溶液中含有多种阳离子,其中阳离子N2H5+的电子式为________________________。
(2)反应前应先通入一段时间氮气,其目的为________________________________。
(3)装置A中发生反应制备肼的离子方程式为_______________________________。
(4)装置B中二氯乙烷的作用为__________________________________________;使用冰水浴的作用__________________________________________________。
(5)装置B反应完全后需经过过滤、洗涤、干燥等操作得到硫酸肼,洗涤过程中最好选择下列那种洗涤剂________________(填字母)。
A.冷水 B.热水 C.无水乙醇 D.饱和食盐水
(6)若实验中所用的NaClO和NaOH混合液中两溶质的浓度均为0.1mol·L−1,则此溶液中离子浓度的大小顺序为______________________________________。
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二氧化硫和氮的氧化物是常用的工业原料,但也是大气的主要污染物。综合治理基污染是环境化学当前的重要研究内容之一。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-198kJ•mol-1
某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示.
根据图示回答下列问题:
①将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa.该反应的平衡常数等于 _________________。
②平衡状态由A变到B时.平衡常数K(A)____________K(B)(填“>”、“<”或“=”)
(2)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2,放出的热量为:____________kJ
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五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸中常用的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:
物质 | V2O5 | V2O4 | K2SO4 | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
质量分数/% | 2.2~2.9 | 2.8~3.1 | 22~28 | 60~65 | 1~2 | <1 |
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
回答下列问题:
(1)提高“酸浸”效率的措施:________________;________________(写两条)。“废渣1”的主要成分是__________________________。
(2)“氧化”中主要是将VO2+变为VO2+,则氧化剂与还原剂之比为________________。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124-形式存在于溶液中。“废渣2”中含有__________。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH + V4O124- R4V4O12 + 4OH-(以ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈______性(填“酸”“碱”“中”)。“流出液”中阳离子最多的是______________。
(5)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式______。
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煤气化和液化是现代能源工业中重点考虑的能源综合利用方案。最常见的气化方法为用煤生产水煤气,而当前比较流行的液化方法为用煤生产CH3OH。已知制备甲醇的有关化学反应及平衡常数如下:
①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-90.8 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2 kJ·mol-1
③CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH3
850 ℃平衡常数分别为K1=160、K2=243、K3=160,甲醇可以与乙酸反应制香料CH3OH(l)+CH3COOH(l)
CH3COOCH3(l)+H2O(l)。
(1)则反应ΔH3=____________,制香料反应的K的表达式________________。
(2)由CO合成甲醇时,以下有关该反应的说法正确的是________(填字母)。
A.恒温、恒容条件下,若容器内的压强不发生变化,则可逆反应达到平衡
B.一定条件下,H2 的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时,可逆反应达到平衡
C.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH 的产率
D.某温度下,将2 mol CO和6 mol H2 充入2 L密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2 mol·L-1,则CO的转化率为80%
(3)850 ℃时,在密闭容器中进行反应①,开始时只加入CO2、H2,反应10 min后测得各组分的浓度如下表。比较正、逆反应的速率的大小:v正________(填“>”“<”或“=”)v逆,该时间段内反应速率v(H2)=____________________________________________________。
物质 | H2 | CO2 | CH3OH | H2O |
浓度/mol·L-1 | 0.2 | 0.2 | 0.4 | 0.4 |
(4)在一定条件下3 L恒容密闭容器中,充入一定量的H2和CO2仅发生反应①,实验测得反应物在不同起始投入量下,反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线,如图1所示。
①H2和CO2的起始的投入量以A和B两种方式投入
A:n(H2)=3 mol,n(CO2)=1.5 mol,
B:n(H2)=3 mol,n(CO2)=2 mol,曲线Ⅰ代表哪种投入方式________(用A、B表示)。
②在温度为500 K的条件下,按照A方式充入3 mol H2和1.5 mol CO2,该反应10 min时达到平衡,在此条件下,系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示,当反应时间达到3 min时,迅速将体系温度升至600 K,请在图2中画出3~10 min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线。_____________________
高三化学简答题困难题查看答案及解析
下列与化工生产相关描述不合理的是
A.在合成氨工业中,低温、高压有利于提高合成氨平衡产率
B.在上图海水的综合利用中均为氧化还原反应
C.硫酸工业的基本流程:FeS2SO2
SO3
H2SO4
D.可以采用如下方法制备硅:二氧化硅和适量的炭粉混合,高温反应得到粗硅,利用粗硅和氯气反应,其产物在高温下被氢气还原,从而得到较纯的硅
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
下列与化工生产相关描述不合理的是
A.在合成氨工业中,低温、高压有利于提高合成氨平衡产率
B.在上图海水的综合利用中均为氧化还原反应
C.硫酸工业的基本流程:FeS2SO2
SO3
H2SO4
D.可以采用如下方法制备硅:二氧化硅和适量的炭粉混合,高温反应得到粗硅,利用粗硅和氯气反应,其产物在高温下被氢气还原,从而得到较纯的硅
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