题目列表(包括答案和解析)
温度 (℃) |
乙醇转化率 (%) |
有机产物含量 (体积分数) | |
乙烯(%) | 乙醚(%) | ||
115 | 20 | 8.7 | 90.2 |
135 | 68 | 16.7 | 82.2 |
155 | 88 | 32.3 | 66.8 |
175 | 90 | 86.9 | 12.1 |
温度(℃) | 乙醇转化率(%) | 有机产物含量(体积分数) | |
乙烯(%) | 乙醚(%) | ||
125 | 20 | 8.7 | 90.2 |
150 175 200 |
68 88 90 |
16.7 32.3 86.9 |
82.2 66.8 12.1 |
生活污水中含有大量的有机和无机含氮化合物,这些过量的含氮化合物会造成水体污染,危害水生生物的生存和人类的健康.脱氮是污水处理的重要内容之一.如图是生物脱氮工艺流程示意图.
(1)在一级反应池内,有机物在细菌、原生动物等作用下会大量减少.从同化和异化方式看,这些生物的代谢类型主要是________,这些生物在自然生态系统中属于________者.
(2)在二级反应池内,pH为8.0~8.4时,硝化细菌大量繁殖,它们能将NH3氧化成NO2-和NO3-,并利用这一硝化过程所释放的________合成________,用于自身的生长发育和繁殖.
(3)实践发现,当二级反应池中有机物含量过多时,硝化细菌难以大量繁殖起来,原因是________.
(4)在三级反应池内加入适量的有机物(如甲醇),并在低氧或无氧条件下,反硝化细菌繁殖起来,通过无氧呼吸把NO2-和NO3-还原成N2,无氧呼吸除释放能量外,还为还原反应提供了________.
(5)二级反应池中,发生“生物硝化过程”,如果不考虑过程中硝化细菌的增殖,其净化反应如下式所示:
□NH4++□O2□NO3-+□H++□H2O
①配平上面化学方程式,将系数填入方框中.
②将铵态氮中的1 mg氮转化成硝酸根中的氮,需氧气多少毫克?
③为什么在反应中需要不断添加碱?
(6)三级反应池中发生的“生物反硝化过程”,通常需要外加甲醇,净化反应如下所示:
□NO3-+5CH3OH□N2+□CO2+□H2O+□OH-
配平上面化学方程式,将系数填入方框中.
Ⅰ.
(1)在1级反应池内,有机物在细菌、原生动物等作用下会大量减少。从同化和异化方式看,这些生物的代谢类型主要是__________,这些生物在自然生态系统中属于______者。
(2)在2级反应池内,pH为8.0~8.4时,硝化细菌大量繁殖,它们能将NH3氧化成和,并利用这一硝化过程所释放的______合成______,用于自身的生长发育和繁殖。
(3)实践发现,当2级反应池中有机物含量过多时,硝化细菌难以大量繁殖起来,原因是 。
(4)在3级反应池内加入适量的有机物(如甲醇),并在低氧或无氧条件下,反硝化细菌繁殖起来,通过无氧呼吸把和还原成 N2,无氧呼吸除释放能量外,还为还原反应提供了______。
Ⅱ.
(1)2级反应池中,发生“生物硝化过程”,如果不考虑过程中硝化细菌的增殖,其净反应如下式所示:
□+□O2===□+□H++□H2O
①配平上面化学方程式,将系数填入方框中。
②将铵态氮中的1 mg氮转化成硝酸根中的氮,需氧气多少毫克?
③为什么在反应中需要不断添加碱?
(2)3级反应池中发生的“生物反硝化过程”,通常需要外加甲醇,净反应如下所示:
□+5CH3OH===□N2+□CO2+□H2O+□OH-
配平上面化学方程式,将系数填入方框中。
(15分)乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。再水解生成乙醇。写出相应的反应的化学方程式
(2)已知:
甲醇脱水反应①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)?△H1=-23.9KJ·mol-1
甲醇制烯烃反应②2CH3OH(g)=C2H4 (g)+2H2O(g)? △H2=-29.1KJ·mol-1
乙醇异构化反应③CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g))? △H3=+50.7KJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的?△H= KJ·mol-1
与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是: 。
(3)下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1)
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K= (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
②图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为: ,理由是:
③气相直接水合法党采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290 ℃,压强6.9MPa,n(H2O)︰n(C2H4)=0.6︰1。乙烯的转化率为5℅。若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有: 、 。
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