SO2烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝溶液,并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为;滤渣Ⅰ的主要成分为(填化学式)。 (2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x。滤渣Ⅱ的主要成分为(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是(用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将(填"增大"、"减小"或"不变")。
一定条件下,在体积为5 L的密闭容器中,气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t的变化如图1所示。已知达平衡后,降低温度,A的体积百分含量将减小。 (1)根据上图数据,写出反应的化学方程式; 从反应开始到平衡时的平均速率v(C)=。 (2)该反应的ΔH0(填“>”、“<”或“=”)。 (3)此反应平衡常数的表达式为K=。 (4)该反应的反应速率v和时间t的关系如图2所示: ①根据上图判断,在t3时刻改变的外界条件是。 ②A的转化率最大的一段时间是。 ③各阶段的平衡常数如表所示: K1、K2、K3之间的关系为:(用“>”、“<”或“=”连接)。
将水煤气转化成合成气,然后合成各种油品和石化产品是化工的极为重要的领域。除去水蒸气后的水煤气主要含H2、CO、CO2及少量的H2S、CH4,继续除去H2S后,可采用催化或非催化转化技术,将CH4转化成CO,得到CO、CO2和H2的混合气体,是理想的合成甲醇原料气。 (1)制水煤气的主要化学反应方程式为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反应是吸热反应。 ①此反应的化学平衡常数表达式为。 ②下列能增大碳的转化率的措施是。
(2)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:CH4(g)+3/2O2(g) CO(g)+2H2O(g) ΔH="-519" kJ/mol。工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同) ①X在750℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍; ②Y在600℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍; ③Z在440℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍; 已知根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是(填“X”、“Y”或“Z”),选择的理由是。
科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。 (1)合成氨的原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH="-92.4" kJ/mol,该反应的能量变化如图所示。 ①在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是(填“增大”、“减小”或“不变”)。 ②将0.3 mol N2和0.5 mol H2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得容器内气体压强变为原来的,此时H2的转化率为;欲提高该容器中H2的转化率,下列措施可行的是(填选项字母)。
(2)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生反应: 2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) ΔH="+1" 530 kJ/mol 又知:H2O(l)H2O(g) ΔH="+44.0" kJ/mol 则2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g) ΔH=kJ/mol,该反应的化学平衡常数表达式为K,控制其他条件不变,增大压强,K值(填“增大”、“减小”或“不变”)。
“低碳循环”引起各国的高度重视,已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H2为主的合成气,合成气有广泛应用。试回答下列问题: (1)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH>0。已知在1 100 ℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。 ①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值(填“增大”、“减小”或“不变”); ②1 100 ℃时测得高炉中,c(CO2)="0.025" mol·L-1,c(CO)="0.1" mol·L-1,则在这种情况下,该反应向进行(填“左”或“右”),判断依据是。 (2)目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,现向体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。 ①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=。 ②反应达到平衡后,下列措施能使增大的是(填符号)。
E.充入He(g)
(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示可逆反应进行得越完全,K值大小与温度的关系是:温度升高,K值(填“一定增大”、“一定减小”或“可能增大也可能减小”)。 (2)在一体积为10 L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在800℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0,CO和H2O的物质的量浓度变化如图所示,则: ①0~4 min时间段平均反应速率v(CO)=mol·L-1·min-1。 ②在800℃时该反应的化学平衡常数K=(要求写出表达式及数值),CO的转化率=。 ③在800℃时,若反应开始时此容器中CO和H2O的浓度分别为0.20 mol·L-1和0.80 mol·L-1,则达到平衡时CO转化为CO2的转化率是。