精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】燃煤烟气中含有大量SO2和NO。某科研小组研究臭氧氧化-碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺,氧化过程反应原理及反应热、浯化能数据如下:

反应I: NO(g)+O3(g) NO2(g)+ O2(g) △H1=-200.9kJ/mol' Ea1=3.2 kJ/mol.

反应Ⅱ:SO2(g))+ O3(g)SO3(g)+O2(g) △H2=-241.6kJ/mol Ea2= 58 kJ/mol

已知该体系中温度80℃以上臭氧发生分解反应:2O3(g) 3O2(g) 请回答:

(1)已知反应I在低温下自发进行,则该反应的熵变△S___________0(填“大于”或“小于”)。

(2)其它条件不变,每次向反应器中充入含1.0 mol NO、10 mol SO2的模拟烟气和2.0 molO3,改变温度,反应相同时间后体系中NO和SO2的转化率如图所示:

①由图1可知相同温度下NO的转化率远高于SO2,结合题中数据分析其可能原因_________

②100℃、反应相同时间t时O3的分解率达10%,则体系中剩余O3的物质的量是______mol。

③下列说法正确的是_______

A.P点一定为平衡状态点

B.温度高于200℃后,NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零

C.其它条件不变,若缩小反应器的容积可提高NO和SO2的转化率

D.臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2,但后续步骤碱吸收可以有效脱硫

(3)150℃条件下,向反应器中充入含1molNO、1molSO2的模拟烟气,在图2中分别画出NO和SO2的物质的量随O3量的变化曲线。________

(4)工业上可以通过电解NO制备NH4NO3,原理如图3所示。写出电解过程阳极的电极反应式_______

【答案】 小于 反应I的活化能小于反应II,相同条件下更易发生反应 0.765 ABCD NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+

【解析】 (1)反应I在低温下自发进行,说明低温时△H-TS<0,已知反应I △H1<0,则说明低温时△S<0,答案为:小于

(2)①由题中数据可知反应I的活化能Ea1=3.2 kJ/mo远低于反应Ⅱ的活化能Ea2= 58 kJ/mol,相同条件下反应I更易发生反应。②100℃时,由图像可知NO的转化率为85%,SO2的转化率30%,根据反应I: NO(g)+O3(g) NO2(g)+ O2(g)可得消耗的n1(O3)=0.85mol,根据反应Ⅱ:SO2(g))+ O3(g)SO3(g)+O2(g) 可得消耗的n2(O3)=0.3mol;根据反应2O3(g) 3O2(g),100℃、反应相同时间t时O3的分解率达10%,可得消耗的n3(O3)=(2-0.85-0.3)0.085mol,所以体系中剩余O3的物质的量是2-0.85-0.3-0.085=0.765mol③A.P点以后随温度的升高,转化率降低,说明平衡向逆反应方向移动,所以P点一定为平衡状态点,A正确;B.由图像可知,当温度高于200℃后,NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零,B正确;C.反应I和反应Ⅱ都是气体分子数不变的反应,缩小反应器的容积,平衡不移动;2O3(g) 3O2(g)是气体分子数增大的反应,缩小反应器的容积,平衡向左移动,O3的浓度增大,导致反应I和反应Ⅱ平衡向正反应方向移动, NO和SO2的转化率提高,C正确。D.该反应为可逆反应,臭氧氧化过程脱除SO2不彻底,用碱可以吸收SO2,D正确。答案选ABCD答案为:①反应I的活化能小于反应II,相同条件下更易发生反应;②0.765mol③ABCD

(3)随着O3的增多,反应的NO和SO2的物质的量逐渐增多,剩余的NO和SO2的物质的量逐渐减少,变化曲线为:

(4) NO在阳极上被氧化,生成NO3-,电极反应为:NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+答案为:NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】根据最新报道,贵州发现超大型锰矿整个矿区资源量超两亿吨。锰矿是继铁矿、铝矿之后,排在第三位的金属矿产,属国家战略紧铁矿产之一,在电池、磁性新材料等方面都有广泛应用。中国是全球最大的锰矿石和锰系材料生产、清费大国,回答下列问题:

(1)基态锰原子的价层电子排布式为_________

(2)铜锰氧化物(CuMn2O4) 能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。

①CO N2 互为等电于体。CO 分子中σ键和π键数目之比为________

②HCHO分子的H-C-H 键角______(大于”“小于等于”)CO2的键角,理由是__________

向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2Mn(NO3)2溶被中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。CO32-的空间构型是____________

(3)晶体熔点: Fe2O3晶体______Al2O3晶体(“>”“<”“=”),理由是___________

(4)铁的第三电离能(I3) 较大的是_______(填素符号)。

(5) 铝晶胞如图26甲所示。铝晶胞中,铝原子的配位数为________已知铝的晶体密度为ρ g·cm-3,N A代表阿伏加德罗常数的值,设铝原子的半径为rpm,r=_______

(6)锰晶胞如图乙所示。已知锰晶胞参数为a nm。设锰晶胞中两个锰原子核之间最短距离为dnm,则d=_____锰晶胞中Mn 的空间利用率φ=____________

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】已知某气态烃X在标准状态下的密度为1.16 g/L,A能发生银镜反应,E具有特殊香味,有关物质的转化关系如下:

请回答:

(1)B中含有的官能团名称是_____________,反应④的反应类型为_____________

(2)写出反应①的化学方程式_____________

(3)下列说法正确的是_____________

A.有机物D在加热条件下可以使黑色的氧化铜变红

B.有机物A分子中的所有原子在同一平面上

C.有机物B与C在一定条件下可以反应生成有机物E

D.有机物E中混有B和D,可用NaOH溶液将E分离出来

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】高温下焦炭、石英砂的混合物与氯气反应可生成SiCl4。以下是实验室制备SiCl4的装置示意图(注:S1Cl4遇水易水解)。

请回答:

(1)用MnO2和浓盐酸制取氯气,为了得到纯净干燥的氯气,可将制得的氯气依次通过盛有____、浓硫酸的洗气瓶。

(2)装置C的作用是______

(3)设计一个实验方案,用化学方法检验装置D中生成的SO42-_______________

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某研究性学习小组向一定量的NaHSO3溶液(加入少量淀粉)中加入稍过量的KIO3 溶液,一段时间后,溶液突然变蓝色。为进一步研究有关因素对反应速率的影响,探究如下。

(1)查阅资料 知NaHSO3与过量KIO3反应分为两步进行,且其反应速率主要由第一步反应决定。已知第一步反应的离子方程式为IO3+3HSO3===3SO42—+I+3H+,则第二步反应的离子方程式为________________。

(2)通过测定溶液变蓝所用时间来探究外界条件对该反应速率的影响,记录如下。

编号

0.01mol/LNaHSO3溶液/mL

0.01mol/L KIO3

溶液/mL

H2O/mL

反应温度

/

溶液变蓝所用时间t/s

6.0

10.0

4.0

15

t1

6.0

14.0

0

15

t2

6.0

a

b

25

t3

实验是探究_______________对反应速率的影响,表中t1___________t2(填“>”、“=”或“<”);

实验是探究温度对反应速率的影响,表中a=_____________,b=_____________。、

(3)将NaHSO3溶液与KIO3溶液在恒温条件下混合,用速率检测仪检测出起始阶段反应速率 逐渐增大。该小组对其原因提出如下假设,请你完成假设二。

假设一:生成的SO42—对反应起催化作用;

假设二:___________________________;……

(4)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。

实验步骤(不要求写出具体操作过程)

预期实验现象和结论

在烧杯甲中将一定量的NaHSO3溶液与KIO3溶液混合,用速率检测仪测定起始时的反应速率v(

在烧杯乙中先加入少量_____,其他条件与甲完全相同,用速率检测仪测定起始时的反应速率v(

若v(___v(,则假设一不成立

若v(___v(,则假设一成立

(填“>”、“=”或“<”)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某研究小组按下列合成路线合成镇痛药芬太尼:

已知:

请回答:

(1)化合物C的结构简式是________

(2)下列说法正确的是_________

A.B→D的反应类型为加成反应

B.F和G都能与碳酸氢钠溶液反应

C.芬太尼的分子式为C19H23N2

D.将A→C过程中的CH3OH改为C2H5OH,对芬太尼的结构无影响

(3)写出E→F的化学方程式__________________

(4)写出符合下列条件的H的所有同分异构体________

①含有 ②含结构,且此环上无其它支链

③苯环上的一氯代物只有2种

(5)已知:,设计以环己酮()和苯胺()为原料合成有机物(用流程图表示,其他无机试剂任选)。_____

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】25℃时,SO2NaOH反应后的溶液中存在含硫微粒H2SO3、HSO3-SO32-,三者中各自所占的物质的量分数随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是

A. a表示SO32-物质的量分数随溶液pH变化的曲线

B. pH=8昀溶液中:c(HSO3-)>c(SO32-)

C. pH=7的溶液中:c(Na+)= c(HSO3-)+2c(SO32-)

D. 1mol/LNaHSO3溶液中存在: c(H2SO3)=c(H+)+c(OH-)+c(SO32-)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】关于下图所示装置的判断,叙述正确的是( )

A.左边的装置是电解池,右边的装置是原电池

B.该装置中铜为正极,锌为负极

C.当铜片的质量变化为12.8 g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24 L

D.装置中的电子流向是:a→Cu→经过CuSO4溶液→Zn→b

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的前四周期元素,X核外未成对电子数有2个,与其他元素均能形成二元化合物;Y是地壳中含量最多的金属元素;Z是遗传物质的组成元素之一;W内层电子数是最外层电子数的9倍;Q基态原子价层电子排布中成对电子数和未成对电子数相同。据此回答下列问题:

(1)Q的基态原子的价层电子排布式为____________________

(2)电负性最大的是_________________第一电离能介于YZ之间的同周期元素有__________ (填元素符号)。

(3)YW的氯化物熔点高的是_________(填化学式),原因是____________________________Z的低价氯化物互为等电子体的离子是_____________

(4)咖啡因对中枢神经有兴奋作用,其结构简式如图。常温下,咖啡因在水中的溶解度为2g,加适量水杨酸钠[C6H4(OH)(COONa)]可使其溶解度增大,其原因可能是_____________________分子中氮原子的杂化类型有_______________

(5)已知WX的密度为3.25g/cm3,单元晶胞边长481pm,试

确定该单元晶胞中含有______WX,属于__________立方结构(填写面心、简单或体心),晶胞中距离W最近的X________个。

查看答案和解析>>

同步练习册答案