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一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:2CO(g)+SO2(g)═2CO2(g)+S(l)△H

(1)已知:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H1=-566kJ/mol;S(l)+O2(g)═SO2(g)△H1=-296kJ/mol,则反应热△H=
-270
-270
kJ/mol。
(2)其他条件相同、催化剂不同时,SO2的转化率随反应温度的变化如图a所示。260℃时
Cr2O3
Cr2O3
(填“Fe2O3”、“NiO”或“Cr2O3”)作催化剂反应速率最快。Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑价格因素,选择Fe2O3的主要优点是
Fe2O3作催化剂时,在相对较低温度可获得较高SO2的转化率,从而节约大量能源
Fe2O3作催化剂时,在相对较低温度可获得较高SO2的转化率,从而节约大量能源

(3)科研小组在380℃、Fe2O3作催化剂时,研究了不同投料比[n(CO):n(SO2)]对SO2转化率的影响,结果如图b所示。请分析当n(CO):n(SO2)=1:1时,SO2转化率接近50%的原因
由图a和图b可知,当CO足够时,SO2转化率可以接近100%,但是当n(CO):n(SO2)=1:1时,SO2的转化率最大只能达到50%,因此平衡时转化率接近50%
由图a和图b可知,当CO足够时,SO2转化率可以接近100%,但是当n(CO):n(SO2)=1:1时,SO2的转化率最大只能达到50%,因此平衡时转化率接近50%

(4)工业上还可用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2:Na2SO3+SO2+H2O═2NaHSO3。某温度下用1.0mol/L Na2SO3溶液吸收纯净的SO2,当溶液中c(
SO
2
-
3
)降至0.2mol/L时,吸收能力显著下降,应更换吸收剂。此时溶液中c(
HSO
-
3
)约为
1.6
1.6
mol/L,溶液的pH=
6
6
。(已知该温度下亚硫酸的平衡常数Ka1=1.75×10-2,Ka2=1.25×10-7
(5)利用硫酸钠溶液吸收SO2,再用惰性电极电解处理SO2。将阴极区溶液导出,经过滤分离出硫磺后,可循环吸收利用,装置如图2所示。
①该离子交换膜为
阳离子交换膜
阳离子交换膜
。(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)
②阴极的电极反应式为
SO2+4H++4e-═S+2H2O(或H2SO3+4H++4e-═S+3H2O)
SO2+4H++4e-═S+2H2O(或H2SO3+4H++4e-═S+3H2O)

【答案】-270;Cr2O3;Fe2O3作催化剂时,在相对较低温度可获得较高SO2的转化率,从而节约大量能源;由图a和图b可知,当CO足够时,SO2转化率可以接近100%,但是当n(CO):n(SO2)=1:1时,SO2的转化率最大只能达到50%,因此平衡时转化率接近50%;1.6;6;阳离子交换膜;SO2+4H++4e-═S+2H2O(或H2SO3+4H++4e-═S+3H2O)
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:50引用:2难度:0.4
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  • 1.已知:
    化学键 C-H C-C C=C H-H
    键能/kJ•mol‾1 412 348 612 436
    则乙苯催化脱氢制苯乙烯:的反应热为(  )

    发布:2024/12/30 18:0:1组卷:19引用:2难度:0.9
  • 2.德国化学家哈伯(F.Haber)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。工业合成氨为解决世界的粮食问题做出了重要贡献,其原理为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=-92.4kJ•mol-1。若已知H-H键的键能为436.0kJ•mol-1,N-H的键能为390.8kJ•mol-1,则N≡N的键能约为
     
    kJ•mol-1

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:0引用:3难度:0.7
  • 3.氢气是一种清洁能源,也是一种重要的工业原料.
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    已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O (g)ΔH=-483.6kJ/mol
    3H2 (g)+N2(g)⇌2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol
    计算断裂1mol N≡N键需要能量
     
    kJ,氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键键
     
    (填“强”或“弱”),因此氢气与二者反应的条件不同.
    (2)氢气是工业合成氨的原料气,而氨气可用于合成硝酸.已知:N2(g)+O2(g)=2NO (g)ΔH=+180.8kJ/mol,写出氨气与氧气反应生成一氧化氮和气态水的热化学方程式
     

    (3)据报道,科学家在实验室已研制出在燃料电池的反应容器中,利用特殊电极材料以H2
    和O2为原料制取过氧化氢的新工艺.原理如图2所示.请写出甲电极的电极反应式
     

    发布:2024/12/30 14:30:1组卷:9引用:3难度:0.1
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