石油頁巖氣中含有烷烴、H2S等氣體，有效利用是亟需解決的問題。
（1）二氧化碳處理乙烷
用二氧化碳處理乙烷獲取乙烯，發(fā)生的反應為C2H6+CO2催化劑△C2H4+CO+H2O，而實際會發(fā)生積炭反應C2H6?2C+3H2，生成的碳會降低催化劑活性，適當通入過量CO2可以有效緩解積炭，其原因是 增大CO2的量，使平衡C2H6+CO2催化劑△CH4+CO+H2O正向移動，降低了C2H6的濃度，積炭反應進行程度減小，二氧化碳和碳反應生成一氧化碳也可以消除積炭增大CO2的量，使平衡C2H6+CO2催化劑△CH4+CO+H2O正向移動，降低了C2H6的濃度，積炭反應進行程度減小，二氧化碳和碳反應生成一氧化碳也可以消除積炭。
（2）勞克斯法處理H2S
該方法是先把H2S完全燃燒生成SO2，然后再把SO2和H2S混合生成硫磺。為了提高H2S轉(zhuǎn)化為硫的比例，理論上應該控制生成SO2消耗的H2S占總H2S的比值為 1：31：3。
（3）熱分解法處理H2S[H2S（g）?H2（g）+S（s）]直接加熱分解H2S轉(zhuǎn)化率最高只達40%，科學家發(fā)現(xiàn)MoS2可以催化H2S分解，在外界條件不變情況下使用沉積有MoS2的多孔陶瓷膜裝置進行H2S分解，H2S轉(zhuǎn)化率達到56%。多孔陶瓷膜的作用是 使用多孔陶瓷增大硫化氫與催化劑的接觸面積，提高了H2S的轉(zhuǎn)化率使用多孔陶瓷增大硫化氫與催化劑的接觸面積，提高了H2S的轉(zhuǎn)化率。
（4）氧化鐵系處理H2S
利用活性Fe2O3?H2O脫除H2S，可轉(zhuǎn)化成Fe2S3?H2O，其脫除及常溫下再生的原理如圖1所示。再生過程發(fā)現(xiàn)開始的時候速率慢，后來速率加快，原因是 再生反應是放熱反應，溫度升高使反應速率加快再生反應是放熱反應，溫度升高使反應速率加快；工業(yè)上要求脫除及再生的整個過程的溫度不能超過90℃，原因是 溫度過高，可能會使活性Fe2O3?H2O失去活性，不再具有催化作用溫度過高，可能會使活性Fe2O3?H2O失去活性，不再具有催化作用。
（5）電解法處理H2S
電解法處理H2S是將氧化吸收和電解制氫過程分開進行的，工業(yè)上常以FeCl3、FeCl2鹽酸混合液為吸收液，現(xiàn)選用二組[溶液A：c（Fe3+）=0.427mol?L-1、c（Fe2+）=0.041mol?L-1、c（H+）=1.786mol?L-1；溶液B：c（Fe3+）=0.844mol?L-1、c（Fe2+）=0.051mol?L-1、c（H+）=3.127mol?L-1]相同體積不同濃度的吸收液，探究不同溫度下吸收液對H2S氣體的吸收效率變化關系如圖2所示。已知鐵離子水解會使吸收液的粘滯性增大，吸收液的粘滯性越大，越不利于氣體在吸收液里的移動，吸收效率越低。請解釋圖中2條曲線隨溫度升高逐漸靠近的原因 低溫時，吸收率主要由Fe3+的氧化性決定，溶液B中Fe3+濃度大于溶液A，吸收率差距大；隨溫度升高，由于溶液B中Fe3+濃度大，生成膠體的量多，粘滯性大于溶液A，同時溶液A離子濃度小，氣液兩相中分子或離子活動加劇，使溶液A的粘滯性降低的多，所以溶液A的去除率隨溫度升高增加的快，最終趨向于接近低溫時，吸收率主要由Fe3+的氧化性決定，溶液B中Fe3+濃度大于溶液A，吸收率差距大；隨溫度升高，由于溶液B中Fe3+濃度大，生成膠體的量多，粘滯性大于溶液A，同時溶液A離子濃度小，氣液兩相中分子或離子活動加劇，使溶液A的粘滯性降低的多，所以溶液A的去除率隨溫度升高增加的快，最終趨向于接近。
催化劑
△
催化劑
△
催化劑
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【答案】增大CO2的量，使平衡C2H6+CO2CH4+CO+H2O正向移動，降低了C2H6的濃度，積炭反應進行程度減小，二氧化碳和碳反應生成一氧化碳也可以消除積炭；1：3；使用多孔陶瓷增大硫化氫與催化劑的接觸面積，提高了H2S的轉(zhuǎn)化率；再生反應是放熱反應，溫度升高使反應速率加快；溫度過高，可能會使活性Fe2O3?H2O失去活性，不再具有催化作用；低溫時，吸收率主要由Fe3+的氧化性決定，溶液B中Fe3+濃度大于溶液A，吸收率差距大；隨溫度升高，由于溶液B中Fe3+濃度大，生成膠體的量多，粘滯性大于溶液A，同時溶液A離子濃度小，氣液兩相中分子或離子活動加劇，使溶液A的粘滯性降低的多，所以溶液A的去除率隨溫度升高增加的快，最終趨向于接近
催化劑
△
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：69引用：1難度：0.6
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1．下列說法不正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 5:30:2組卷：24引用：2難度：0.9 -
2．右圖是某燃煤發(fā)電廠處理廢氣的裝置示意圖．裝置內(nèi)發(fā)生的主要反應中不含（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/30 4:0:1組卷：328引用：16難度：0.9 -
3．工業(yè)上常用微生物法、吸收法、電解法、還原法等消除硫、氮等引起的污染。
（1）微生物法脫硫
富含有機物的弱酸性廢水在SBR細菌作用下產(chǎn)生CH3COOH、H2等物質(zhì)，可將廢水中還原為H2S，同時用N2或CO2將H2S從水中吹出，再用堿液吸收。SO2-4
①的空間構型為SO2-4．
②CH3COOH與在SBR細菌作用下生成CO2和H2S的離子方程式為SO2-4．
③將H2S從水中吹出時，用CO2比N2效果更好，其原因是．
（2）吸收法脫硫
煙氣中的SO2可以用“亞硫酸銨吸收法”處理，發(fā)生的反應為（NH4）2SO3+SO2+H2O═2NH4HSO3，測得25℃時溶液pH與各組分物質(zhì)的量分數(shù)的變化關系如圖-1所示．b點時溶液pH=7，則n（）：n（NH+4）=HSO-3．
（3）電解法脫硫
用NaOH吸收后SO2，所得NaHSO3溶液經(jīng)電解后可制取Na2S2O4溶液，反應裝置如圖-2所示。電解時每有1molS2生成有O2-4molH+透過質(zhì)子交換膜。
（4）還原法脫氮
用催化劑協(xié)同納米零價鐵去除水體中。其催化還原反應的過程如圖-3所示。NO-3
①該反應機理中生成N2的過程可描述為．
②過程中去除率及N2生成率如圖-4所示，為有效降低水體中氮元素的含量，宜調(diào)整水體pH為4.2，當pH＜4.2時，隨pH減小，N2生成率逐漸降低的原因是NO-3。發(fā)布：2024/12/30 5:30:2組卷：39引用：4難度：0.5
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