高三化學(xué)一輪專題復(fù)習(xí)講義專題七第二講化學(xué)反應(yīng)原理綜合題_第1頁
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2025屆高三化學(xué)一輪專題復(fù)習(xí)講義(28)專題七化學(xué)熱點72化學(xué)反應(yīng)原理綜合題(1課時)【復(fù)習(xí)目標(biāo)】理解最核心、最基礎(chǔ)的概念和原理的內(nèi)涵,能從模型的角度認(rèn)識這些概念和原理,并說出它們建立的過程和關(guān)鍵證據(jù),反思它們建立的思路與方法,深化對化學(xué)基本原理、基本觀念的理解與認(rèn)識,促進對科學(xué)本質(zhì)的理解。【重點突破】通過對研究案例的研究過程的分析和研討,幫助學(xué)生發(fā)展提出問題的意識和能力,擴展分析問題和解決問題的角度和思路。【真題再現(xiàn)】例1.(2023·江蘇高考)空氣中QUOTECO2CO2含量的控制和QUOTECO2資源利用具有重要意義。(1)燃煤煙氣中QUOTECO2的捕集可通過如下所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化實現(xiàn)?!拔铡焙笏玫腝UOTEKHCO3KHCO3溶液與石灰乳反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______;載人航天器內(nèi),常用LiOH固體而很少用KOH固體吸收空氣中的QUOTECO2,其原因是______。(2)合成尿素[QUOTECONH22CO(NH2)2]是利用QUOTECO2的途徑之一。尿素合成主要通過下列反應(yīng)實現(xiàn)反應(yīng)Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(l)QUOTE2NH3g+反應(yīng)Ⅱ:NH2COONH4(l)CO(NH2)2(l)+H2O(l)①密閉體系中反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)(K)與溫度的關(guān)系如圖甲所示,反應(yīng)Ⅰ的△H___0(填“=”或“>”或“<”)。②反應(yīng)體系中除發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、反應(yīng)Ⅱ外,還發(fā)生尿素水解、尿素縮合生成縮二脲[(NH2CO)2NHQUOTENH2CO2NH]和尿素轉(zhuǎn)化為氰酸銨(NH4OCNQUOTENH4OCN)等副反應(yīng)。尿素生產(chǎn)中實際投入QUOTENH3NH3和QUOTECO2的物質(zhì)的量之比為n(NH3)∶n(CO2)=4∶1QUOTEnNH3:nCO2=4:1,其實際投料比值遠(yuǎn)大于理論值的原因是__________。(3)催化電解吸收QUOTECO2的KOH溶液可將QUOTECO2轉(zhuǎn)化為有機物。在相同條件下,恒定通過電解池的電量,電解得到的部分還原產(chǎn)物的法拉第效率(QUOTEFE%)隨電解電壓的變化如圖乙所示。QUOTEFE%=eq\f(Qx(生成還原產(chǎn)物x所需要的電量),Q總(電解過程中通過的電量))×100%其中,QX=nF,n表示電解生成還原產(chǎn)物X所轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量,F(xiàn)表示法拉第常數(shù)。①當(dāng)電解電壓為U3V時,電解過程中含碳還原產(chǎn)物的(QUOTEFE%)為0,陰極主要還原產(chǎn)物為_____(填化學(xué)式)。②當(dāng)電解電壓為U2V時,陰極由HCOeq\o\al(-,3)生成CH4的電極反應(yīng)式為________。③當(dāng)電解電壓為U3V時,電解生成的QUOTEC2H4和QUOTEHCOO的物質(zhì)的量之比為_____(寫出計算過程)。解析:(1)由圖可知“吸收”后所得的KHCO3QUOTEKHCO3溶液與石灰乳反應(yīng)生成碳酸鈣用于煅燒產(chǎn)生二氧化碳,產(chǎn)物KOH可回收利用,故方程式為KHCO3+Ca(OH)2CaCO3+KOH+H2OQUOTEKHCO3+CaOH2=CaCO3+KOH+H2O。載人航天器內(nèi),常用LiOH固體而很少用KOH固體吸收空氣中的CO2QUOTECO2的原因為相同質(zhì)量的LiOH固體可吸收更多二氧化碳。(2)由圖可知升高溫度反應(yīng)Ⅰ的lgK減小,說明溫度升高平衡逆向移動,故正反應(yīng)為放熱反應(yīng),其△H<0。實際投料比值遠(yuǎn)大于理論值的原因是適當(dāng)抑制副反應(yīng)的發(fā)生,尿素中氮碳比小于副產(chǎn)物中縮二脲的氮碳比,氨氣與二氧化碳的投料比越大,二氧化碳轉(zhuǎn)化率越高。(3)當(dāng)電解電壓為U1V時,電解過程中含碳還原產(chǎn)物的QUOTEFE%為0,說明二氧化碳為得電子,為氫離子得電子變成氫氣。當(dāng)電解電壓為U2V時,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒可知堿性條件下陰極由HCOeq\o\al(-,3)生成CH4QUOTECH4的電極反應(yīng)式為HCOeq\o\al(-,3)+8e+6H2OCH4↑+9OHQUOTEHCO3-+8e-+6H2O=CH4?+9OH-或10HCOeq\o\al(-,3)+8eCH4↑+9COeq\o\al(2-,3)+3H2OQUOTE10HCO3-+8e-=CH4?+9CO32-+3H2O。當(dāng)電解電壓為U3V時,電解過程中還原產(chǎn)物QUOTEC2H4的QUOTEFE%為24%,還原產(chǎn)物QUOTEHCOO的QUOTEFE%為8%,每生成1molQUOTEC2H4轉(zhuǎn)移12mole,每生成1molQUOTEHCOO轉(zhuǎn)移2mole,故電解生成的QUOTEC2H4和QUOTEHCOO的物質(zhì)的量之比為eq\f(24%,12)∶eq\f(8%,2)=1∶2QUOTE24%12:8%2=1:2。答案:(1)KHCO3+Ca(OH)2CaCO3+KOH+H2O相同質(zhì)量的LiOH固體可吸收更多二氧化碳(2)<0適當(dāng)抑制副反應(yīng)的發(fā)生,尿素中氮碳比小于副產(chǎn)物中縮二脲的氮碳比,氨氣與二氧化碳的投料比越大,二氧化碳轉(zhuǎn)化率越高(3)H2HCOeq\o\al(-,3)+8e+6H2OCH4↑+9OHQUOTEHCO3-+8e-+6H2O=CH4?+9OH-或10HCOeq\o\al(-,3)+8eCH4↑+9COeq\o\al(2-,3)+3H2OQUOTE10HCO3-+8e-=CH4?+9CO32-+3H2O。每生成1molQUOTEC2H4轉(zhuǎn)移12mole,每生成1molQUOTEHCOO轉(zhuǎn)移2mole,故電解生成的QUOTEC2H4和QUOTEHCOO的物質(zhì)的量之比為eq\f(24%,12)∶eq\f(8%,2)=1∶2例2.(2022·江蘇高考)CO2/HCOOH循環(huán)在氫能的貯存/釋放、燃料電池等方面具有重要應(yīng)用。(1)CO2催化加氫。在密閉容器中,向含有催化劑的KHCO3溶液(CO2與KOH溶液反應(yīng)制得)中通入H2生成HCOO,其離子方程式為;其他條件不變,HCOeq\o\al(-,3)轉(zhuǎn)化為HCOO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖1所示。反應(yīng)溫度在40℃~80℃范圍內(nèi),HCOeq\o\al(-,3)催化加氫的轉(zhuǎn)化率迅速上升,其主要原因是。(2)HCOOH燃料電池。研究HCOOH燃料電池性能的裝置如圖2所示,兩電極區(qū)間用允許K+、H+通過的半透膜隔開。半透膜圖—2半透膜圖—2①電池負(fù)極電極反應(yīng)式為_______________________;放電過程中需補充的物質(zhì)A為______(填化學(xué)式)。②圖2所示的HCOOH燃料電池放電的本質(zhì)是通過HCOOH與O2的反應(yīng),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,其反應(yīng)的離子方程式為。(3)HCOOH催化釋氫。在催化劑作用下,HCOOH分解生成CO2和H2可能的反應(yīng),機理如圖3所示。①HCOOD催化釋氫反應(yīng)除生成CO2外,還生成__________(填化學(xué)式)。②研究發(fā)現(xiàn):其他條件不變時,以HCOOK溶液代替HCOOH催化釋氫的效果更佳,其具體優(yōu)點是。答案:(1)HCOeq\o\al(-,3)+H2eq\o(=,\s\up9(催化劑))HCOOˉ+H2O溫度升高反應(yīng)速率增大,溫度升高催化劑的活性增強(2)HCOOˉ+2OHˉ-2eˉ===HCOeq\o\al(-,3)+H2OH2SO42HCOOH+O2+2OHˉ2HCOeq\o\al(-,3)+2H2O或2HCOOˉ+O22HCOeq\o\al(-,3);(3)①HD②提高釋放氫氣的速率,提高釋放出氫氣的純度例3.(2021·江蘇高考)甲烷是重要的資源,通過下列過程可實現(xiàn)由甲烷到氫氣的轉(zhuǎn)化。(1)500℃時,CH4與H2O重整主要發(fā)生下列反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)已知CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)ΔH=178.8kJ·mol1。向重整反應(yīng)體系中加入適量多孔CaO,其優(yōu)點。(2)CH4與CO2重整的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為反應(yīng)I:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH=246.5kJ·mol1反應(yīng)II:H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=41.2kJ·mol1反應(yīng)III:2CO(g)CO2(g)+C(s)ΔH=172.5kJ·mol1①在CH4與CO2重整體系中通入適量H2O(g),可減少C(s)的生成,反應(yīng)3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)4CO(g)+8H2(g)的ΔH=___。②1.01×105Pa下,將n起始(CO2)︰n起始(CH4)=1︰1的混合氣體置于密閉容器中,不同溫度下重整體系中CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖1所示。800℃下CO2平衡轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)大于600℃下CO2平衡轉(zhuǎn)化率,其原因是。(3)利用銅—鈰氧化物(xCuO·yCeO2,Ce是活潑金屬)催化氧化可除去H2中少量CO,催化氧化過程中Cu、Ce的化合價均發(fā)生變化,可能機理如圖2所示。將n(CO)︰n(O2)︰n(H2)︰n(N2)=1︰1︰49︰49的混合氣體以一定流速通過裝有xCuO·yCeO2催化劑的反應(yīng)器,CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖3所示。①Ce基態(tài)原子核外電子排布式為[Xe]4f15d16s2,圖2所示機理的步驟(i)中,元素Cu、Ce化合價發(fā)生的變化為___。②當(dāng)催化氧化溫度超過150℃時,催化劑的催化活性下降,其可能原因是___。解析:(1)已知CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)ΔH=-178.8kJ·mol1,因此向重整反應(yīng)體系中加入適量多孔CaO的優(yōu)點是吸收CO2,使平衡正向移動,提高H2的產(chǎn)率,同時提供熱量。(2)①反應(yīng)I:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH=246.5kJ·mol1反應(yīng)II:H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=41.2kJ·mol1依據(jù)蓋斯定律可知I×3-II×2即得到反應(yīng)3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)4CO(g)+8H2(g)的ΔH=657.1kJ·mol1。②由于反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的ΔH>0,高溫下反應(yīng)的平衡常數(shù)大(反應(yīng)正向進行程度大),CO2的消耗量大,反應(yīng)Ⅲ的ΔH<0,高溫下反應(yīng)的平衡常數(shù)小(反應(yīng)正向進行程度?。珻O2的生成量小,所以800℃下CO2平衡轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)大于600℃下CO2平衡轉(zhuǎn)化率。(3)①圖2所示機理的步驟(i)中CO結(jié)合氧元素轉(zhuǎn)化為二氧化碳,根據(jù)Cu、Ce兩種元素的核外電子排布式可判斷元素Cu、Ce化合價發(fā)生的變化為銅的化合價由+2變?yōu)?1價,鈰的化合價由+4價變?yōu)?3價。②由于高溫下,Cu(+2價)或Cu(+1價)被H2還原為金屬Cu,所以當(dāng)催化氧化溫度超過150℃時,催化劑的催化活性下降。答案:(1)吸收CO2,提高H2的產(chǎn)率,提供熱量(2)①657.1kJ·mol1②反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的ΔH>0,高溫下反應(yīng)的平衡常數(shù)大(反應(yīng)正向進行程度大),CO2的消耗量大,反應(yīng)Ⅲ的ΔH<0,高溫下反應(yīng)的平衡常數(shù)?。ǚ磻?yīng)正向進行程度?。?,CO2的生成量小(3)①銅的化合價由+2變?yōu)?1價,鈰的化合價由+4價變?yōu)?3價②高溫下,Cu(+2價)或Cu(+1價)被H2還原為金屬Cu【知能整合】1.從化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的角度綜合分析,選擇與優(yōu)化化工生產(chǎn)條件是高考命題的重要素材。(1)化工生產(chǎn)適宜條件選擇的一般原則條件原則從化學(xué)反應(yīng)速率分析既不能過快,又不能過慢從化學(xué)平衡移動分析既要注意外界條件對反應(yīng)速率和平衡影響的一致性,又要注意二者影響的矛盾性從原料的利用率分析增加易得廉價原料,提高難得高價原料的利用率,從而降低生產(chǎn)成本從實際生產(chǎn)能力分析如設(shè)備承受高溫、高壓能力等從催化劑的使用活性分析注意催化劑的活性溫度對溫度的限制(2)平衡類問題需要考慮的幾個方面①原料的來源、除雜,尤其考慮雜質(zhì)對平衡的影響。②原料的循環(huán)利用。③產(chǎn)物的污染處理。④產(chǎn)物的酸堿性對反應(yīng)的影響。⑤氣體產(chǎn)物的壓強對平衡造成的影響。⑥改變外界條件對多平衡體系的影響。2.新情境下陌生電極反應(yīng)式的書寫方法:(1)先區(qū)分原電池還是電解池再定電極;(2)書寫電極反應(yīng)式,要考慮介質(zhì)與放電生成的離子能否大量;(3)也可以根據(jù)題目所給的總方程式,與其中一電極式相減即得另一電極反應(yīng)式?!倔w系再構(gòu)】【鞏固練習(xí)】基礎(chǔ)訓(xùn)練1.(2023·鹽城三模)碳酸二甲酯()簡稱為DMC,是一種環(huán)保性能優(yōu)異、用途廣泛的化工原料。工業(yè)上用CO2與H2催化合成甲醇,由甲醇制備DMC。(1)合成甲醇相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下:反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.2kJ·mol1反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol1①反應(yīng)CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)ΔH=________kJ·mol1。②將物質(zhì)的量之比為1∶3的CO2與H2通入恒容密閉容器中進行反應(yīng),隨著壓強的增大,CO的選擇性________(填“增大”或“減小”)eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(CH3OH或CO的選擇性=\f(n(CH3OH)或n(CO),n總轉(zhuǎn)化(CO2))))從平衡移動的角度分析,其可能的原因是__________________________。③向合成甲醇的體系中加入少量Al2O3,單位時間內(nèi)甲醇的選擇性提高,其原因是__________________________。(2)工業(yè)上以CH3OH作反應(yīng)物和溶劑,電解碳酸1,2-丙二酯()、四乙基碘化銨(TEAI,提供I)和CH3OH混合液制備DMC。為探究反應(yīng)機理,設(shè)計如下三個對比實驗:實驗I:10mLCH3OH+0.117mol·L1碳酸1,2-丙二酯,蒸餾,沒有DMC生成。實驗II:10mLCH3OH+0.117mol·L1碳酸1,2-丙二酯+0.1mol·L1TEAI,蒸餾,DMC產(chǎn)率7.5%。實驗=3\*ROMANIII:10mLCH3OH+0.117mol·L1碳酸1,2-丙二酯+0.1mol·L1TEAI,Cu為陰極、石墨為陽極,通電,DMC產(chǎn)率82.3%。電催化酯交換法合成碳酸二甲酯的機理如圖:注:代表微粒帶負(fù)電荷。①陰極電極反應(yīng)式為__________________________________________。②I在反應(yīng)過程中的機理可描述為_____________________________________?!眷柟叹毩?xí)】答案1.(1)①-90.4②減小反應(yīng)Ⅰ的正反應(yīng)方向是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強,平衡正向移動,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大,CH3OH的選擇性提高,CO的選擇性降低;反應(yīng)Ⅱ是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),受反應(yīng)Ⅰ的影響,平衡逆向移動,CH3OH的選擇性提高,CO的選擇性降低③Al2O3能降低反應(yīng)Ⅰ的活化能,進而提高甲醇的選擇性(2)①2CH3OH+2e-===2CH3O-+H2↑②O的電負(fù)性大于C,在碳酸1,2-丙二酯的分子中,酯基碳原子帶有部分正電荷,受到體系中I進攻,碳氧雙鍵斷裂,酯基氧所帶的負(fù)電荷離去,恢復(fù)碳氧雙鍵;CH3O進攻酯基中的碳原子,I離去,恢復(fù)碳氧雙鍵拓展訓(xùn)練2.CH4與CO2重整生成H2和CO的過程中主要發(fā)生下列反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g)ΔH=+247.1kJ·mol1H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g)ΔH=+41.2kJ·mol1在恒壓、反應(yīng)物起始物質(zhì)的量比n(CH4)∶n(CO2)=1∶1條件下,CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A.升高溫度、增大壓強均有利于提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率B.曲線A表示CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化C.相同條件下,改用高效催化劑能使曲線A和曲線B相重疊D.恒壓、800K、n(CH4)∶n(CO2)=1∶1條件下,反應(yīng)至CH4轉(zhuǎn)化率達到X點的值,改變除溫度外的特定條件繼續(xù)反應(yīng),CH4轉(zhuǎn)化率能達到Y(jié)點的值3.(2023·揚州考前調(diào)研)煙氣中的NOx是大氣的主要污染物之一,NOx的吸收處理是當(dāng)前研究的熱點。(1)還原吸收法方法1:直接使用尿素[CO(NH2)2]溶液吸收煙氣中的NOx。方法2:先用合適的氧化劑將NOx中的NO氧化為NO2,再用CO(NH2)2溶液去還原吸收。還原吸收等量的NOx,消耗尿素較多的是________(填“方法1”或“方法2”)。工業(yè)上選擇方法2處理NOx的原因是_____________________________________。(2)水吸收法NO2和N2O4均能被水吸收,不同初始壓強下,NO2和N2O4的混合氣體被水吸收前和吸收達到平衡后,氣體中NO2和N2O4的體積分?jǐn)?shù)如圖所示。混合氣體中與水反應(yīng)的主要成分是________。達到平衡后,氣體中的NO2和N2O4的體積分?jǐn)?shù)之和遠(yuǎn)小于100%,原因是____________________________________。(3)配合物吸收法鈷氨配合物吸收NO的主要原理如下。已知:[Co(NH3)6]2+對NO的配合能力很強,而[Co(NH3)6]3+對NO的配合能力極低。①與NO反應(yīng)的[Co(NH3)6]2+和與O2反應(yīng)的[Co(NH3)6]2+的物質(zhì)的量之比為________。②鈷氨溶液經(jīng)過多次循環(huán)吸收NO后,其吸收NO的能力會降低,為了恢復(fù)鈷氨溶液吸收NO的能力,需采取的方法是_________________________。(4)NO與O2在某催化劑表面反應(yīng)生成NO2的過程中,O2在催化劑表面能形成被吸附的O(用OSite表示),接下來的機理可能有兩種:機理1:NO(g)+O-SiteNO2-Site機理2:NO-Site+O-SiteSite+NO2-Site上述兩個反應(yīng)均為基元反應(yīng)。保持溫度和NO的濃度不變,測得NO與O2在該催化劑作用下反應(yīng)的初始速率與O2濃度的關(guān)系如圖所示。能合理解釋圖中曲線變化的機理為______________________(填“機理1”或“機理2”);判斷的依據(jù)是__________________________________________________?!就卣褂?xùn)練】答案:2.D3.(1)方法2NO2在水中溶解度好,與尿素溶液反應(yīng)速率快;NO2的氧化性強于NO(2)N2O4NO2和N2O4與水反應(yīng)后生成了NO(3)①1∶2②將[Co(NH3)6]3+還原為[Co(NH3)6]2+(4)機理2機理2認(rèn)為反應(yīng)速率與O吸附量和NO吸附量有關(guān);O2濃度較小時,增加c(O2),O吸附量增大,反應(yīng)速率加快;O【課后作業(yè)】1.反應(yīng)Ⅱ:N2H4(g)+H2(g)=2NH3(g)ΔH2=-41.8kJ·mol1,下列說法不正確的是A.圖1所示過程①、②都是放熱反應(yīng)B.反應(yīng)Ⅱ的能量過程示意圖如圖2所示C.?dāng)嚅_3molN2H4(g)中的化學(xué)鍵吸收的能量小于形成1molN2(g)和4molNH3(g)中的化學(xué)鍵釋放的能量D.200℃時,肼分解生成氮氣和氫氣的熱化學(xué)方程式為:N2H4(g)=N2(g)+2H2(g)ΔH=50.7kJ·mol12.我國科研人員提出了以Ni/Al2O3為催化劑,由CO2和H2轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品CH4的反應(yīng)歷程,其示意圖如下:下列說法不正確的是A.總反應(yīng)方程式為:CO2+4H2=CH4+2H2OB.催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率C.反應(yīng)歷程中,H—H鍵與C=O鍵斷裂吸收能量D.反應(yīng)過程中,催化劑參與反應(yīng),改變反應(yīng)路徑,降低反應(yīng)的活化能3.在恒壓、NO和O2的起始濃度一定的條件下,催化反應(yīng)相同時間,測得不同溫度下NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率如圖中實線所示(圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化)。下列說法正確的是A.反應(yīng)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的ΔH>0B.圖中X點所示條件下,延長反應(yīng)時間不能提高NO轉(zhuǎn)化率C.圖中Y點所示條件下,增加O2的濃度不能提高NO轉(zhuǎn)化率D.380℃下,c起始(O2)=5.0×10?4mol·L?1,NO平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡常數(shù)K>20004.N2O、NO和NO2等氮氧化物是空氣污染物,含有氮氧化物的尾氣需處理后才能排放。(1)N2O的處理。N2O是硝酸生產(chǎn)中氨催化氧化的副產(chǎn)物,用特種催化劑能使N2O分解。NH3與O2在加熱和催化劑作用下生成N2O的化學(xué)方程式為。(2)NO和NO2的處理。已除去N2O的硝酸尾氣可用NaOH溶液吸收,主要反應(yīng)為NO+NO2+2OH?=2NOeq\o\al(-,2)+H2O 2NO2+2OH?=NOeq\o\al(-,2)+NOeq\o\al(-,3)+H2O①下列措施能提高尾氣中NO和NO2去除率的有(填字母)。A.加快通入尾氣的速率B.采用氣、液逆流的方式吸收尾氣C.吸收尾氣過程中定期補加適量NaOH溶液②吸收后的溶液經(jīng)濃縮、結(jié)晶、過濾,得到NaNO2晶體,該晶體中含有的主要雜質(zhì)是(填化學(xué)式);吸收后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是(填化學(xué)式)。(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾氣,可提高尾氣中NO的去除率。其他條件相同,NO轉(zhuǎn)化為NOeq\o\al(-,3)的轉(zhuǎn)化率隨NaClO溶液初始pH(用稀鹽酸調(diào)節(jié))的變化如圖所示。①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl?和NOeq\o\al(-,3),其離子方程式為。②NaClO溶液的初始pH越小,NO轉(zhuǎn)化率越高。其原因是。5.煤的燃燒排放的SO2、CO嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量。減少污染物的排放、研究SO2、CO等大氣污染氣體的綜合利用具有重要意義。Ⅰ.燃煤脫硫技術(shù)是減少CO和SO2排放的常用方法之一。燃煤脫硫時常發(fā)生如下兩個反應(yīng):①CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)ΔH1=+218.4kJ·moll②CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g)ΔH2=394.0kJ·moll(1)某溫度下在一體積恒定的密閉容器中若只發(fā)生反應(yīng)①,下列不能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是(填字母)。A.容器內(nèi)氣體總壓強不再變化B.單位時間內(nèi)生成1molSO2的同時消耗1molCOC.混合氣體的密度不再變化D.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化(2)某科研小組研究起始一氧化碳物質(zhì)的量、溫度(T)對反應(yīng)②的影響,實驗結(jié)果如左圖所示。①比較在a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中,反應(yīng)物SO2的轉(zhuǎn)化率最高的是。②圖像中T2(填“>”、“<”、“=”或“無法確定”)T1,判斷的理由是

。Ⅱ.氧化鋅吸收法也能減少SO2的排放。配制ZnO懸濁液(含少量MgO、CaO),在吸收塔中封閉循環(huán)脫硫,發(fā)生的主要反應(yīng)為ZnO+SO2ZnSO3(s),測得pH、吸收效率η隨時間t的變化如右圖所示。為提高SO2的吸收效率η,可采取的措施為(填字母)。A.增大懸濁液中ZnO的量B.適當(dāng)提高單位時間內(nèi)煙氣的循環(huán)次數(shù)C.調(diào)節(jié)溶液的pH至6.0以下6.脫硫脫氮技術(shù)是環(huán)境科學(xué)研究的熱點。(1)某實驗小組模擬O3氧化并結(jié)合(NH4)2SO3溶液吸收法,同時脫除SO2和NO的過程示意圖如圖。已知氣體反應(yīng)器中主要發(fā)生如下反應(yīng)(K為25℃下平衡常數(shù)、E為活化能):Ⅰ.2O3(g)===3O2(g)ΔH1=-286.6kJ·mol1、K1=1.6×1057、E1=24.6kJ·mol1Ⅱ.NO(g)+O3(g)===NO2(g)+O2(g)ΔH2=-200.9kJ·mol1、K2=6.2×1034、E2=3.17kJ·mol1III.SO2(g)+O3(g)===SO3(g)+O2(g)ΔH3=-241.6kJ·mol1、K3=1.1×1041、E3=58.17kJ·mol1①其他條件不變時,溫度高于150℃,在相同時間內(nèi)SO2和NO的轉(zhuǎn)化率均隨溫度升高而降低,原因是。②其他條件不變

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