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【一语中的】专题1——速率平衡简答(20 min)
1.已知:4FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4) 3+2H2O
若反应温度过高,反应速率下降,其原因是
。
2.采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,由实验结果可知,脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是 。
3.沉淀与双氧水、氨水反应所得实验结果如下表所示:
温度/
30
35
40
45
50
转化率/%
92
95
97
93
88
分析40℃时转化率最高的原因 。
4.以Na2SeO3和以Na2SeO4为主要物质模拟富硒煤燃烧烟气中硒的回收。
(1)将模拟实验产物溶解于盐酸,加入Na2SO3。发生如下反应:
(ⅰ)H2SeO3+2SO2+H2O=Se↓+2H2SO4
(ⅱ)2H2SeO4+Se+H2O=3H2SeO3
(ⅲ)H2SeO4+3SO2+2H2O=Se↓+3H2SO4
H2SeO4比H2SeO3先被SO2还原的原因是
。
(2)实验发现:在还原回收硒的过程中,温度过高或过低都会影响硒的产率(如右图)。其原因是 。
5.CO2催化加氢合成乙醇的反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) △H = -173.6 kJ/mol右图是起始投料不同时,CO2的平衡转化率随温度的变化关系,
m为起始时的投料比,即m=。m1、m2、m3投料比从大到小的顺序为 ,理由是
。
6.在Cu/ZnO催化剂存在下,将CO2与H2混合可合成甲醇,同时发生以下两个平行反应:
反应Ⅰ CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7 kJ/mol
反应Ⅱ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ/mol
控制一定的CO2和H2初始投料比,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据(其中“甲醇选择性”是指转化的CO2中生成甲醇的百分比):
实验序号
T/K
催化剂
CO2转化率/%
甲醇选择性/%
实验1
543
Cu/ZnO纳米棒
12.3
42.3
实验2
543
Cu/ZnO纳米片
10.9
72.7
实验3
553
Cu/ZnO纳米棒
15.3
39.1
实验4
553
Cu/ZnO纳米片
12.0
6
(1)对比实验1和实验3可发现:同样催化剂条件下,温度升高,CO2转化率升高,而甲醇的选择性却降低,请解释甲醇选择性降低的可能原因
。
(2)对比实验1和实验2可发现:在同样温度下,采用Cu/ZnO纳米片使CO2转化率降低,而甲醇的选择性却提高,请解释甲醇的选择性提高的可能原因
。
专题1参考答案:
1.蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)
2.SO2的还原性强于NO(NO溶解度比SO2低,或脱硝反应活化能比脱硫反应高)
3.40℃前,未达到平衡状态,反应速率随着温度升高,所以转化率变大;40℃后,H2O2分解加剧,c(H2O2)减小,所以转化率降低
4.(1)根据上述反应可知三种酸的氧化性顺序为:H2SeO4 H2SeO3 H2SO4,在其他条件相同时,H2SeO4的氧化性强于H2SeO3,所以会先被SO2还原
(2)升高温度可以使化学反应速率加快,有利于硒的还原与回收;温度过高(超过3
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