SO2是形成酸雨的主要气体,减少SO2的排放和研究SO2综合利用意义重大。回答下列问题:
(1)已知25℃时:xSO2(g)+2xCO(g)⇌2xCO2(g)+Sx(s)ΔH=akJ•mol-1;2xCOS(g)+xSO2(g)⇌2xCO2(g)+3Sx(s)ΔH=bkJ•mol-1。则25℃时,CO与Sx(s)反应生成COS(g)的热化学方程式为 xCO(g)+Sx(s)⇌xCOS(g)ΔH=a-b2kJ•mol-1xCO(g)+Sx(s)⇌xCOS(g)ΔH=a-b2kJ•mol-1。
(2)焦炭催化还原SO2既可削除SO2,同时还可得到硫(S2),化学方程式为2C(s)+2SO2(g)⇌S2(g)+2CO2(g)。一定压强下,向1L密闭容器中充入足量的焦炭和1molSO2发生反应,测得SO2(g)的生成速率与S2(g)的生成速率随温度(T)变化的关系如图1所示。图中A、B、C、D四点中,处于平衡状态的是 CC点。
(3)某科研小组研究臭氧氧化脱除SO2和NO的工艺,反应原理及反应热活化能数据如下:
反应Ⅰ:NO(g)+O3(g)⇌NO2(g)+O2(g)ΔH1=-200.9kJ•mol-1,E1=3.2kJ•mol-1;
反应Ⅱ:SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g)ΔH2=-241.6kJ•mol-1,E2=58kJ•mol-1;
已知该体系中臭氧还发生分解反应:2O3(g)⇌3O2(g)。保持其他条件不变,每次向容积为2L的反应器中充入含2.0molNO、2.0molSO2的模拟烟气和4.0molO3,改变温度,反应相同时间t0min后,体系中NO和SO2的转化率如图2所示:
①Q点时反应开始至t0min内v(SO2)=0.3t0mol•L-1•min-10.3t0mol•L-1•min-1。
②由图可知相同温度下(温度小于300℃)NO的转化率远高于SO2,其原因可能是 反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ,相同条件下反应更快反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ,相同条件下反应更快。
③若反应达到平衡后,缩小容器的体积,则NO和SO2转化率 增大增大(填“增大”“减少”或“不变”)。
④假设100℃时,P、Q均为平衡点,此时发生分解反应的O3占充入O3总量的10%,体系中O3的物质的量是 1.41.4mol,反应Ⅰ的平衡常数Kc=88。
(4)在一定条件下,CO可以去除烟气中的SO2,其反应原理为2CO+SO2=2CO2+S。其他条件相同,以γ-Al2O3(一种多孔性物质,每克的内表面积高达数百平方米,具有良好的吸附性能)作为催化剂,研究表明,γ-Al2O3在240℃以上发挥催化作用。反应相同的时间,SO2的去除率随反应温度的变化如图3所示。240℃以后,随着温度的升高,SO2去除率迅速增大的主要原因是 温度升高,催化剂活性增强,反应速率加快温度升高,催化剂活性增强,反应速率加快。
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【答案】xCO(g)+Sx(s)⇌xCOS(g)ΔH=kJ•mol-1;C;mol•L-1•min-1;反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ,相同条件下反应更快;增大;1.4;8;温度升高,催化剂活性增强,反应速率加快
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【解答】
【点评】
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发布:2024/5/6 8:0:9组卷:26引用:2难度:0.5
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