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化工
题目

(16分)碳及其化合物与人类生产、生活密切相关。请回答下列问题:(1)在化工生产过程中,少量CO的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒,常用SO2将CO氧化SO2被还原为S。 已知: C(s)+dfrac (1)(2)(O)_(2)(g)=CO(g)ΔH1=-126.4kJ/mol ① C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2= -393.5kJ·mol-1 ② S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3= -296.8kJ·mol-1 ③ 则SO2氧化CO的热化学反应方程式: (2)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)dfrac (1)(2)(O)_(2)CH3OH(g)。 dfrac (1)(2)(O)_(2)①CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示,该反应ΔH 0(填“>”或“ <”)。图2表示CO的转化率与起始投料比[ n(H2)/n(CO)]、温度的变化关系,曲线I、II、III对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,则K1、K2、K3的大小关系为 ;测得B(X1,60)点氢气的转化率为40%,则x1= 。②在恒容密闭容器里按体积比为1:2充入一氧化碳和氢气,一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是 (填序号)。A. 正反应速率先增大后减小 B. 逆反应速率先增大后减小C. 化学平衡常数K值增大 D. 反应物的体积百分含量增大 E. 混合气体的密度增大③一定条件下,将2molCO和2molH2置于容积为2L固定的密闭容器中发生上述反应,反应达到平衡时CO与H2体积之比为2∶1,则平衡常数K= 。(3)最新研究发现,用隔膜电解法可以处理高浓度乙醛废水。原理:使用惰性电极电解,乙醛分别在阴、阳极转化为乙醇和乙酸,总反应为:2CH3CHO+H2Odfrac (1)(2)(O)_(2)CH3CHOH+CH3CHOOH。实验室中,以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的 处理过程,其装置示意图如图所示:dfrac (1)(2)(O)_(2)①电解过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生无色气体,阳极电极反应分别为:4OH--4e-═O2↑+2H2O; 。②在实际工艺处理过程中,阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1m3乙醛的含量为300mg/L的废水,可得到乙醇 kg(计算结果保留2位小数)

(16分)碳及其化合物与人类生产、生活密切相关。请回答下列问题:

(1)在化工生产过程中,少量CO的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒,常用SO2将CO氧化SO2被还原为S。

已知: C(s)+(g)=CO(g)ΔH1=-126.4kJ/mol ①

C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2= -393.5kJ·mol-1 ②

S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3= -296.8kJ·mol-1 ③

则SO2氧化CO的热化学反应方程式:

(2)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

①CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示,该反应ΔH 0(填“>”或“ <”)。

图2表示CO的转化率与起始投料比[ n(H2)/n(CO)]、温度的变化关系,曲线I、II、III对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,则K1、K2、K3的大小关系为 ;测得B(X1,60)点氢气的转化率为40%,则x1= 。

②在恒容密闭容器里按体积比为1:2充入一氧化碳和氢气,一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是 (填序号)。

A. 正反应速率先增大后减小 B. 逆反应速率先增大后减小

C. 化学平衡常数K值增大 D. 反应物的体积百分含量增大

E. 混合气体的密度增大

③一定条件下,将2molCO和2molH2置于容积为2L固定的密闭容器中发生上述反应,反应达到平衡时CO与H2体积之比为2∶1,则平衡常数K= 。

(3)最新研究发现,用隔膜电解法可以处理高浓度乙醛废水。

原理:使用惰性电极电解,乙醛分别在阴、阳极转化为乙醇和乙酸,

总反应为:2CH3CHO+H2OCH3CHOH+CH3CHOOH。

实验室中,以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的 处理过程,其装置示意图如图所示:

①电解过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生无色气体,阳极电极反应分别为:

4OH--4e-═O2↑+2H2O; 。

②在实际工艺处理过程中,阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1m3乙醛的含量为300mg/L的废水,可得到乙醇 kg(计算结果保留2位小数)

 

题目解答

答案

(16分)

(1) SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g) ΔH=-237.4kJ·mol-1(3分)

(2)①<(1分) K1>K2>K3 (2分) 3 (2分)

②A C (2分) ③4.5 L2·mol-2 (不带单位不扣分)(2分)

(3)①CH3CHO-2e-+H2O═CH3COOH+2H+ (2分) ②0.19(2分)

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