六氨合钴{化学式:[Co(NH3)6]Cl2}溶液可用于脱除烟气中的NO,用活性炭作催化剂、水作还原剂可实现[Co(NH3)6]2+的再生,维持溶液脱除NO的能力,可能机理如图1所示。

已知:活性炭表面既有大量的酸性基团,又有大量的碱性基团。溶液的pH对活性炭表面所带电荷有影响。pH>6.5时带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;pH<3.5时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多。
(1)由步骤(ii)可知活性炭表面有大量的 酸性酸性(填“酸性”或“碱性”)基团。
(2)写出步骤(iii)的离子反应方程式:4Co3++2H2O=2Co2++4H++O2↑4Co3++2H2O=2Co2++4H++O2↑。
(3)一定温度下,pH对再生反应的影响如图2所示。
①当pH<3.5时,[Co(NH3)6]3+的转化率随pH的减小而降低的原因是 pH越低,活性炭表面所带正电荷越多,与[Co(NH3)6]2+静电斥力增加,不利于[Co(NH3)6]2+的催化还原pH越低,活性炭表面所带正电荷越多,与[Co(NH3)6]2+静电斥力增加,不利于[Co(NH3)6]2+的催化还原。
②当pH>6.5时,[Co(NH3)6]3+的转化率随pH的增大而降低的原因是 pH增加,[Co(NH3)6]2+的解离受到抑制,不利于[Co(NH3)6]2+的催化还原pH增加,[Co(NH3)6]2+的解离受到抑制,不利于[Co(NH3)6]2+的催化还原。
(4)一定pH下,反应相同时间,[Co(NH3)6]3+的转化率随温度的升高而增大,可能的原因是 温度升高,反应速率加快,因此有利于反应的转化率;提高温度有利于[Co(NH3)6]2+的解离,从而也有利于[Co(NH3)6]2+的还原;温度升高,氧气在水中的溶解度下降,有利于反应产物氧气的脱除,而氧气在活性炭表面的大量吸附不利于[Co(NH3)6]2+的还原温度升高,反应速率加快,因此有利于反应的转化率;提高温度有利于[Co(NH3)6]2+的解离,从而也有利于[Co(NH3)6]2+的还原;温度升高,氧气在水中的溶解度下降,有利于反应产物氧气的脱除,而氧气在活性炭表面的大量吸附不利于[Co(NH3)6]2+的还原。
【考点】化学平衡的影响因素.
【答案】酸性;4Co3++2H2O=2Co2++4H++O2↑;pH越低,活性炭表面所带正电荷越多,与[Co(NH3)6]2+静电斥力增加,不利于[Co(NH3)6]2+的催化还原;pH增加,[Co(NH3)6]2+的解离受到抑制,不利于[Co(NH3)6]2+的催化还原;温度升高,反应速率加快,因此有利于反应的转化率;提高温度有利于[Co(NH3)6]2+的解离,从而也有利于[Co(NH3)6]2+的还原;温度升高,氧气在水中的溶解度下降,有利于反应产物氧气的脱除,而氧气在活性炭表面的大量吸附不利于[Co(NH3)6]2+的还原
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/6/27 10:35:59组卷:15引用:2难度:0.7
相似题
-
1.升高温度,下列数据不一定增大的是( )
发布:2025/1/6 6:0:5组卷:31引用:4难度:0.7 -
2.催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生以下两个平衡反应。下列有关说法不正确的是( )
①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ•mol-1
②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ•mol-1发布:2025/1/6 6:0:5组卷:90引用:3难度:0.5 -
3.现代工业将煤汽化,既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放,又可以扩大水煤气的用途.甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用水煤气来合成甲醇CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g).
(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K1K2(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=
(3)2009年10月,中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆.甲醇燃料电池的工作原理如图2所示.
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
(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,原因是发布:2024/12/30 14:0:1组卷:26引用:3难度:0.5