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化學(xué)鏈氣化是一種新穎的污泥處理方式,該方法處理污泥中的含氮物質(zhì)主要分為兩個(gè)環(huán)節(jié):①將污泥中的含氮物質(zhì)轉(zhuǎn)化為NH3和HCN兩種氣體;②用Fe2O3將NH3和HCN轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)。某研究團(tuán)隊(duì)對該方法進(jìn)行了熱力學(xué)模擬?;卮鹣铝袉栴}:
(1)HCN中N的化合價(jià)為
-3
-3
。
(2)HCN和Fe2O3反應(yīng)生成Fe和無毒物質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式
6HCN+5Fe2O3=10Fe+6CO2+3N2+3H2O
6HCN+5Fe2O3=10Fe+6CO2+3N2+3H2O
。
(3)已知:N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.0kJ?mol-1
H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(g)△H=-240.0kJ?mol-1;
2Fe(s)+
3
2
O2(g)═Fe2O3(s)△H=-1644.0kJ?mol-1;
則反應(yīng)2NH3(g)+Fe2O3(s)═N2(g)+3H2O(g)+2Fe(s)△H=
+1016
+1016
kJ?mol-1。
(4)用Fe2O3處理NH3和HCN混合氣體,反應(yīng)時(shí)間為60min,部分氣體物質(zhì)、含鐵產(chǎn)物的百分含量(物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù))隨OS/CC(Fe2O3與污泥摩爾比)的變化如圖。
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①假設(shè)平衡時(shí)混合氣體的總濃度為1mol?L-1,利用圖1中數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)2NH3(g)+Fe2O3(s)═N2(g)+3H2O(g)+2Fe(s)的平衡常數(shù)K=
0
.
25
mol
/
L
×
0
.
45
mol
/
L
3
0
.
01
mol
/
L
2
0
.
25
mol
/
L
×
0
.
45
mol
/
L
3
0
.
01
mol
/
L
2
(列計(jì)算式)。若升高溫度該反應(yīng)的平衡常數(shù)將
增大
增大
。(選填“增大”、“減小”、“不變”)
②已知Fe2O3的還原程度隨OS/CC的增大而逐漸降低,則圖2中曲線①表示
FeO
FeO
。(選填“Fe”“FeO”“Fe3O4”)
③結(jié)合圖1、圖2分析,下列說法正確的是
BD
BD
。
A.Fe2O3是該反應(yīng)的催化劑
B.固體產(chǎn)物經(jīng)氧化處理后可循環(huán)利用
C.OS/CC為0.03時(shí),HCN的氧化速率比NH3
D.OS/CC約為0.05時(shí) Fe2O3的利用率和污染物處理效果最佳

【答案】-3;6HCN+5Fe2O3=10Fe+6CO2+3N2+3H2O;+1016;
0
.
25
mol
/
L
×
0
.
45
mol
/
L
3
0
.
01
mol
/
L
2
;增大;FeO;BD
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:50引用:2難度:0.4
相似題
  • 1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
    Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
    Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
    (1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
    i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
    ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
    ①ΔH1=
     
    kJ?mol-1
    ②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
     

    (2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
     
    。
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    (3)在800℃時(shí),
    n
    C
    O
    2
    n
    C
    2
    H
    6
    =
    1
    3
    ,充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始壓強(qiáng)為P,一段時(shí)間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計(jì)算結(jié)果用最簡分式表示)。
    (4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時(shí),向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測得v=kc2(CH4),v=kc(C2H4)?c2(H2),k、k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時(shí)
    k
    k
     
    (用含有m的代數(shù)式表示)。
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    (5)我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
    ①M(fèi)是電源的
     
    極。
    ②陽極電極反應(yīng)式是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6
  • 2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個(gè)競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
    Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
    Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
    現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
    已知:有效轉(zhuǎn)化率=
    制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量
    原料總的轉(zhuǎn)化量
    ×100%
    下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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