冶金工业上为降低硫的氧化物对空气的污染,常用CO在500℃、铝矾土催化下还原SO2,处理烟道废弃回收硫,写出该反应的化学方程式________。
高三化学填空题中等难度题
冶金工业上为降低硫的氧化物对空气的污染,常用CO在500℃、铝矾土催化下还原SO2,处理烟道废弃回收硫,写出该反应的化学方程式________。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
CO、SO2是常见的大气污染物,应用化学原理变废为宝,意义重大。
(1)CO与SO2用铝矾土作催化剂、475 ℃条件下反应生成CO2和硫蒸气,该反应可用于从烟道气中回收硫,反应过程中各组分的物质的量与反应时间的关系如图所示,该反应的化学方程式为________。
(2)利用CO可以合成新能源物质——甲醇。其原理为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。在压强分别为p1、p2,体积均为V L的两个容器中充入a mol CO、2a mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡时转化率与温度、压强的关系有下表数据:
50 ℃ | 100 ℃ | 200 ℃ | 300 ℃ | 400 ℃ | |
p1 | 0.65 | 0.50 | 0.40 | 0.32 | 0.24 |
p2 | 0.80 | 0.70 | 0.65 | 0.50 | 0.41 |
①ΔH________0,p1________p2。(填“>”“<”或“=”)。
②压强为p2,温度为300 ℃时,该反应的平衡常数K=________。
③压强为p1,温度为100 ℃时,达到平衡后,继续向其中通入0.5a mol CO、a mol H2、0.5a mol CH3OH,则平衡时CH3OH的体积分数________(填“增大”“减小”或“不变”)。
④下列说法正确的是________。
a.当n(CO)∶n(H2)∶n(CH3OH)=1∶2∶1时,可逆反应达到平衡状态
b.平衡后向体积为V L的容器内继续充入He,平衡不移动
c.使用新型催化剂,可提高CO的平衡转化率
(3)MnO2悬浊液、NaOH溶液都是SO2气体常用的吸收剂。
①已知MnO2+SO2=MnSO4,吸收SO2的装置如图所示。反应过程中,为使SO2尽可能转化完全,可采取的合理措施有___________、__________。
②将标准状况下4.48 L SO2气体缓缓通入100 mL 3 mol·L-1 NaOH溶液中,充分反应后c(Na+)=___ (填几种粒子浓度之和)。
③取②中所得溶液10 mL,加水稀释成1 L,向其中加入CaCl2固体至有沉淀CaSO3(Ksp=3.1×10-7)生成,则所加CaCl2固体的质量为_____mg。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
(15分)工业制硫酸的尾气中含较多的SO2,为防止污染空气,回收利用SO2,工业上常用氨水吸收法处理尾气。某校化学兴趣小组的同学为确定该方法所得固体的成分,称取该固体四份,溶于水后,分别逐滴加入相同浓度的硫酸溶液50 mL,产生SO2的体积(标准状况)如下表(实验时设法使水中溶解的SO2几乎完全逸出):
实验组别 | ① | ② | ③ | ④ |
硫酸溶液的体积(mL) | 50 | 50 | 50 | 50 |
盐的质量(g) | 9.260 | 13.890 | 20.835 | 32.410 |
二氧化硫的体积(mL) | 1344 | 2016 | 3024 | 2464 |
⑴上述四组实验中,SO2体积与固体的质量之比相同的组别有__________________;由第①组实验中的SO2体积与固体的质量之比,可以推算用6.945 g该固体进行同样的实验时,产生SO2_________mL(标准状况);根据表中________两组数据变化可确认该固体中一定含有(NH4)2SO3。
⑵另取9.260 g该固体与足量的熟石灰共热,收集到标准状况的氨气的体积为3136 mL,则该固体的成分除(NH4)2SO3外还有___________(填化学式),该实验中使用的硫酸的物质的量浓度为_______________。
高三化学计算题简单题查看答案及解析
实验组别 | ① | ② | ③ | ④ |
硫酸溶液的体积(mL) | 50 | 50 | 50 | 50 |
盐的质量(g) | 9.260 | 13.890 | 20.835 | 32.410 |
二氧化硫的体积(mL) | 1344 | 2016 | 3024 | 2464 |
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
二氧化硫是大气的主要污染物之一。催化还原SO2不仅可以消除SO2的污染,还可以得到工业原料S。燃煤烟气中硫的回收反应为:2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(l) △H。
(1)已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) △H1=-566.0kJ·mol-1
S(l)+O2(g)===SO2(g) △H2=-296.8 kJ·mol-1
则硫的回收反应的△H=___________ kJ·mol-1。
(2)其他条件相同、催化剂不同时,硫的回收反应中SO2的转化率随反应温度的变化如图所示。260℃时,___________(填“La2O3”、“NiO”或“TiO2”)的催化效率最高。La2O3和NiO作催化剂均可能使SO2的转化率达到很高,不考虑价格因素,选择La2O3的主要优点是___________。
(3)一定条件下,若在恒压密闭容器中发生硫的回收反应,SO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,则P1、P2、P3、P4由大到小的顺序为___________;某温度下,若在恒容密闭容器中,初始时c(CO)=2 a mol·L-1,c(SO2)= a mol·L-1,SO2的平衡转化率为80%,则该温度下反应的化学平衡常数为___________。
(4)某实验小组为探究烟气流速、温度对该反应的影响,用La2O3作催化剂,分别在两种不同烟气流量、不同温度下进行实验。实验结果显示:在260℃时,SO2的转化率随烟气流量增大而减小,其原因是___________;在380℃时,SO2的转化率随烟气流量增大而增大,其原因是___________。
(5)工业上常用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2,将烟气通入1.0 mol·L-1的N2SO3溶液,当溶液pH约为6时,吸收SO2的能力显著下降此时溶液中c(HSO3-)c︰(SO32-)=___________。(已知H2SO3的Ka1=1.5×10-2、Ka2=1.0×10-7)
高三化学综合题困难题查看答案及解析
二氧化硫是大气的主要污染物之一。催化还原SO2不仅可以消除SO2的污染,还可以得到工业原料S。燃煤烟气中硫的回收反应为:2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(l) △H。
(1)已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) △H1=-566.0kJ·mol-1
S(l)+O2(g)===SO2(g) △H2=-296.8 kJ·mol-1
则硫的回收反应的△H=___________ kJ·mol-1。
(2)其他条件相同、催化剂不同时,硫的回收反应中SO2的转化率随反应温度的变化如图所示。260℃时,___________(填“La2O3”、“NiO”或“TiO2”)的催化效率最高。La2O3和NiO作催化剂均可能使SO2的转化率达到很高,不考虑价格因素,选择La2O3的主要优点是___________。
(3)一定条件下,若在恒压密闭容器中发生硫的回收反应,SO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,则P1、P2、P3、P4由大到小的顺序为___________;某温度下,若在恒容密闭容器中,初始时c(CO)=2 a mol·L-1,c(SO2)= a mol·L-1,SO2的平衡转化率为80%,则该温度下反应的化学平衡常数为___________。
(4)某实验小组为探究烟气流速、温度对该反应的影响,用La2O3作催化剂,分别在两种不同烟气流量、不同温度下进行实验。实验结果显示:在260℃时,SO2的转化率随烟气流量增大而减小,其原因是___________;在380℃时,SO2的转化率随烟气流量增大而增大,其原因是___________。
(5)工业上常用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2,将烟气通入1.0 mol·L-1的N2SO3溶液,当溶液pH约为6时,吸收SO2的能力显著下降此时溶液中c(HSO3-)c︰(SO32-)=___________。(已知H2SO3的Ka1=1.5×10-2、Ka2=1.0×10-7)
高三化学综合题困难题查看答案及解析
工业制硝酸的尾气中含有N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
I.工业制硝酸:
(1)氨催化氧化法是工业制硝酸的基础反应,写出氨催化氧化的化学方程式为___。
II.含氮氧化物的尾气处理:
(2)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解,N2O分解的化学方程式为___。
(3)NO和NO2的处理。已知NO、NO2在碱溶液中可以发生如下反应:NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O,2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O
①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有___(填字母)。
A.加快通入尾气的速率
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
D.将尾气通入NaOH溶液的同时通入空气可以提高尾气的吸收率
② 含NO和NO2的尾气可用NaOH溶液吸收,吸收后的溶液经___、过滤,得到NaNO2晶体。
③ 吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是___(填化学式)。
(4)用NaClO溶液吸收尾气。用NaClO溶液代替NaOH溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为NO3-的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成NO3-时发生反应的离子方程式为___。
②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是___。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
氧化还原反应在生产生活中有着重要的应用。请按要求写出相应的方程式。
(1)二氧化硫是一种污染性气体,工业上常利用Fe2+的催化作用,常温下使SO2转化为SO42-,其总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。上述总反应分两步进行,第一步反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,写出第二步反应的离子方程式: _____________________________。
(2)ClO2是一种高效的杀菌消毒剂。氯化钠电解法生产ClO2工艺原理示意图如下:
①氯化钠电解槽内的阳极产物为:__________。
②二氧化氯发生器所产生的气体中二氧化氯的体积分数为:__________。
③ClO2能将电镀废水中的CN-离子氧化成两种无毒气体,自身被还原成Cl-。写出该反应的离子方程式_____________________________________________________。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
氧化还原反应在生产生活中有着重要的应用。请按要求写出相应的方程式。
(1)二氧化硫是一种污染性气体,工业上常利用Fe2+的催化作用,常温下使SO2转化为SO42-,其总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。上述总反应分两步进行,第一步反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,写出第二步反应的离子方程式: _____________________________。
(2)ClO2是一种高效的杀菌消毒剂。氯化钠电解法生产ClO2工艺原理示意图如下:
①氯化钠电解槽内的阳极产物为:__________。
②二氧化氯发生器所产生的气体中二氧化氯的体积分数为:__________。
③ClO2能将电镀废水中的CN-离子氧化成两种无毒气体,自身被还原成Cl-。写出该反应的离子方程式_____________________________________________________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
(6分)随着我国工业化水平的不断发展,研究空气污染、废水处理等问题成为重要课题。
(1)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示:
①SCR技术中的氧化剂为____________
②当NO2与NO的物质的量之比为1:l时,与足量氨气在一定条件下发生反应。该反应的化学方程式为_______。当有3 mol电子发生转移时,则参与反应的NO的物质的量为________。
(2)电镀废水中常含有毒的NaCN、HCN等。NaCN水溶液显碱性的原因是_____________(用离子方程式表示);HCN的Ka=6.17×10-10,用NaOH溶液调节含CN-的废水至pH=9,此时废水中c(CN-)_______c(HCN)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)室温下有如下数据:草酸(H2C2O4)的K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5;醋酸的电离平衡常数K=1.75×10-5;碳酸的电离平衡常数K1=4.2×10-7,K2=4.5×10-11;Ksp(CaC2O4)=5.0×10-9;Ksp (CaCO3)=2.5×10-9
①用醋酸溶液鉴别CaC2O4和CaCO3两种白色固体的实验现象是___________;
②向0.6 mol·L-1的Na2CO3溶液中加入足量CaC2O4粉末后(忽略溶液体积变化),充分搅拌,发生反应:CO32-(aq)+ CaC2O4 (s)CaCO3 (s)+ C2O42-(aq),静置后沉淀转化达到平衡,此时溶液中的c(C2O42-)(不考虑其他诸如水解之类副反应)为_____________。
高三化学填空题困难题查看答案及解析