氨氣是重要的含氮化合物,在工農(nóng)業(yè)中應(yīng)用廣泛。
(1)工業(yè)上以NH3和CO2為原料合成尿素,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(l)+H2O(l),該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如表所示。
T/ | 165 | 175 | 185 | 195 |
K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
有機(jī)
有機(jī)
(填“有機(jī)”或“無機(jī)”)化合物。②反應(yīng)的△H
<
<
0(填“>”“<”或“=”)。(2)氨法脫硫是氣液兩相過程,其實質(zhì)是循環(huán)的(NH4)2SO3-NH4HSO3混合溶液吸收煙氣中的SO2,主要發(fā)生如下反應(yīng):NH3?H2O+SO2=NH4HSO3;2NH3?H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O;(NH4)2SO3+H2O+SO2=2NH4HSO3;NH4HSO3+NH3?H2O=(NH4)2SO3+H2O(H2SO3:Ka1=1.4×10-2;Ka2=6×10-8;NH3?H2O:Kb=1.79×10-5)。
①氨法脫硫過程中,增加超重力旋轉(zhuǎn)填料床的轉(zhuǎn)速能提高脫硫率,原因是
增大了反應(yīng)物之間的接觸面積,加快了反應(yīng)速率
增大了反應(yīng)物之間的接觸面積,加快了反應(yīng)速率
(超重力旋轉(zhuǎn)填料床能使液-液、液-固、液-氣兩相在超重力環(huán)境下的多孔介質(zhì)或孔道中流動接觸)。②如圖1所示,吸收液pH值在5.4~6.8范圍,脫硫率歷經(jīng)快速增長和緩慢增長的原因是
吸收液pH值在5.4~6.8范圍內(nèi),隨著pH增大,溶液酸性減弱,溶液中NH3?H2O濃度增大,導(dǎo)致NH3?H2O和SO2反應(yīng)使得脫硫率快速增長,當(dāng)pH大于6.0左右時,溶液中pH過大,氨氣揮發(fā),使得NH3?H2O濃度減小,導(dǎo)致脫硫率增長緩慢
吸收液pH值在5.4~6.8范圍內(nèi),隨著pH增大,溶液酸性減弱,溶液中NH3?H2O濃度增大,導(dǎo)致NH3?H2O和SO2反應(yīng)使得脫硫率快速增長,當(dāng)pH大于6.0左右時,溶液中pH過大,氨氣揮發(fā),使得NH3?H2O濃度減小,導(dǎo)致脫硫率增長緩慢
。(3)氨法脫氮反應(yīng)原理:4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(l)。v正=k正c4(NH3)c6(NO),v逆=k逆cx(N2)cy(H2O),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
k
正
k
逆
5
5
。(4)雙陰極微生物燃料電池處理
NH
+
4
①Y離子交換膜為
陽
陽
(填“陽”或“陰”)離子交換膜。②Ⅲ室中除了O2→H2O,主要發(fā)生的反應(yīng)還有
NH
+
4
NO
-
3
NH
+
4
NO
-
3
③生成3.5gN2,理論上需要消耗
26
26
gO2。【答案】有機(jī);<;增大了反應(yīng)物之間的接觸面積,加快了反應(yīng)速率;吸收液pH值在5.4~6.8范圍內(nèi),隨著pH增大,溶液酸性減弱,溶液中NH3?H2O濃度增大,導(dǎo)致NH3?H2O和SO2反應(yīng)使得脫硫率快速增長,當(dāng)pH大于6.0左右時,溶液中pH過大,氨氣揮發(fā),使得NH3?H2O濃度減小,導(dǎo)致脫硫率增長緩慢;5;陽;+2O2=+2H++H2O;26
NH
+
4
NO
-
3
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/5/16 8:0:9組卷:7引用:2難度:0.5
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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=
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
(3)在800℃時,=n(CO2)n(C2H6),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=13
(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,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)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時═k逆k正
(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是電源的
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)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=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 -
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=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
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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