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燃煤烟气中的SO2是主要的大气污染物之一。
(1)以Co/Al2O3作催化剂时氢气脱硫的过程由两步反应组成,过程如图1所示。

①结合图1中的信息,写出总反应的化学方程式
xSO2+2xH2
C
o
/
A
l
2
O
3
Sx+2xH2O
xSO2+2xH2
C
o
/
A
l
2
O
3
Sx+2xH2O
。用氢气进行脱硫的优点是
产物为H2O,清洁无污染
产物为H2O,清洁无污染

②已知在反应过程中,过量的H2可发生副反应:xH2(g)+SX(g)⇌xH2S(g),图2中的两条曲线分别代表SO2的转化率或Sx的选择性随H2和SO2体积比[
V
H
2
V
S
O
2
]的变化情况(Sx的选择性:SO2还原产物中Sx所占的体积百分比),可推断曲线
L2
L2
(填“L1”或“L2”)代表Sx的选择性,理由是
随H2/SO2体积比增大,H2逐渐过量,发生副反应xH2(g)+Sx(g)⇌xH2S(g),随c(H2)增大,副反应平衡右移,c(Sx)减小,c(H2S)增大,Sx选择性会降低
随H2/SO2体积比增大,H2逐渐过量,发生副反应xH2(g)+Sx(g)⇌xH2S(g),随c(H2)增大,副反应平衡右移,c(Sx)减小,c(H2S)增大,Sx选择性会降低

③现有3molH2和1molSO2在上述条件下反应,其中SO2的转化率或Sx的选择性的结果如图2所示,则剩余的SO2的物质的量
0.2
0.2
mol,H2的物质的量
1.4
1.4
mol。
(2)图3表示CO/Al2O3催化下,相同时间内、不同条件下的SO2的转化率。

由图可知该反应为放热反应,解释图3中温度小于350°C时,转化率随温度升高而增大的原因是
在350℃前,反应未达平衡,升高温度,反应速率加快
在350℃前,反应未达平衡,升高温度,反应速率加快
。在图3中A、B、C、D四点对应的条件中,你认为
B
B
 (填“A、B、C、D”)是最佳条件,其原因可能是
该点对应的温度、压强条件下SO2的转化率最大
该点对应的温度、压强条件下SO2的转化率最大

【答案】xSO2+2xH2
C
o
/
A
l
2
O
3
Sx+2xH2O;产物为H2O,清洁无污染;L2;随H2/SO2体积比增大,H2逐渐过量,发生副反应xH2(g)+Sx(g)⇌xH2S(g),随c(H2)增大,副反应平衡右移,c(Sx)减小,c(H2S)增大,Sx选择性会降低;0.2;1.4;在350℃前,反应未达平衡,升高温度,反应速率加快;B;该点对应的温度、压强条件下SO2的转化率最大
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:66引用:1难度:0.6
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    (1)如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线.
    ①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1
    K2(填“>”、“<”或“=”).
    ②以下有关说法正确的是
     

    a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
    b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
    c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
    d.某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为80%
    (2)已知在常温常压下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ•mol-1
    ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ•mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ•mol-1
    则:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
     
    kJ•mol-1
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    ①该电池正极的电极反应式为
     

    ②工作一段时间后,当6.4g甲醇完全反应生成CO2时,有
     
    个电子发生转移.
    (4)以上述电池做电源,用图3所示装置,在实验室中模拟铝制品面“钝化”处理的过程中,发现溶液逐渐变浑浊,原因是
     
     
    (用相关的电极反应式和离子方程式表示)

    发布:2024/12/30 14:0:1组卷:26引用:3难度:0.5
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