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某冶煉廠產(chǎn)生大量的CO、SO2等有毒廢氣,為了變廢為寶,科研小組研究用廢氣等物質(zhì)制備羰基硫(COS)和Li/SO2電池產(chǎn)品。
(1)羰基硫是一種糧食熏蒸劑,能防治某些害蟲和真菌的危害,利用CO等制備羰基硫原理如下。
方法一:用FeOOH作催化劑,發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2S(g)?COS(g)+H2(g)ΔH═-11.3kJ/mol,反應(yīng)分兩步進(jìn)行,其反應(yīng)過程能量變化如圖所示。
①決定COS生成速率的主要步驟是
第1步
第1步
(填“第1步”或“第2步”)。

②計算b的數(shù)值為
191.5
191.5
。
方法二:一氧化碳還原CaSO4。可發(fā)生下列反應(yīng):
Ⅰ.CaSO4(s)+CO(g)?CaO(s)+CO2(g)+SO2(g);
Ⅱ.SO2(g)+3CO(g)?2CO2(g)+COS(g),其lgKp與溫度(T)的關(guān)系如圖所示(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),Kp對應(yīng)的分壓單位為kPa)。

①比較鍵角:SO2
COS(填“>”,“<”或“=”)。
②ΔH>0的反應(yīng)是
(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
③上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后,下列說法正確的有
AD
AD
。
A.增大CO和SO2的濃度,反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ的正反應(yīng)速率都增加
B.移去部分CaSO4(s),反應(yīng)Ⅰ的平衡向左移動
C.加入反應(yīng)Ⅰ的催化劑,可提高COS的平衡產(chǎn)率
D.降低溫度,反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ中的活化分子百分?jǐn)?shù)降低
④寫出一種一定能同時提高COS平衡產(chǎn)量和總反應(yīng)速率的操作:
增大壓強(qiáng)
增大壓強(qiáng)
。
⑤若在某恒容密閉容器中加入1molCaSO4固體和一定量的CO氣體,只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,在B點(diǎn)溫度下達(dá)到平衡時,CO的分壓為100kPa,則CO的平衡轉(zhuǎn)化率為
9.1%
9.1%
。
(2)利用SO2等物質(zhì)制備Li/SO2電池。電池以LiBr-AN(乙腈)、液態(tài)SO2為電解質(zhì)溶液,放電時有白色的連二亞硫酸鋰(Li2S2O4)沉淀生成。寫出正極的電極反應(yīng)式為
2SO2+2e-+2Li+=Li2S2O4
2SO2+2e-+2Li+=Li2S2O4
。

【答案】第1步;191.5;<;Ⅰ;AD;增大壓強(qiáng);9.1%;2SO2+2e-+2Li+=Li2S2O4
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/9/20 12:0:8組卷:3引用:1難度:0.5
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  • 1.升高溫度,下列數(shù)據(jù)不一定增大的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:31引用:4難度:0.7
  • 2.催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生以下兩個平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說法不正確的是( ?。?br />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

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  • 3.現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化,既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放,又可以擴(kuò)大水煤氣的用途.甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).

    (1)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線.
    ①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1
    K2(填“>”、“<”或“=”).
    ②以下有關(guān)說法正確的是
     

    a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
    b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
    c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
    d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
    (2)已知在常溫常壓下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
    則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
     
    kJ?mol-1
    (3)2009年10月,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
    ①該電池正極的電極反應(yīng)式為
     

    ②工作一段時間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時,有
     
    個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移.
    (4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實驗室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是
     
     
    (用相關(guān)的電極反應(yīng)式和離子方程式表示)

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:25引用:3難度:0.5
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