某温度时,在2 L容器中A、B两种物质间的转化反应中,A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析得:
(1)该反应的化学方程式为_________________________________________。
(2)反应开始至4 min时,A的平均反应速率为________________________________。
(3)4 min时,反应是否达到平衡状态?________(填“是”或“否”),8 min时,v(正)________v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
分析以下两个案例,回答后面问题。
(1)某城镇生产、生活的分布情况如图所示,河流中W、X、Y、Z处某次水样抽测结果如表所示。
地点 项目 |
W |
X |
Y |
Z |
水温/℃ |
15 |
18 |
26 |
25 |
pH |
6 |
8 |
5 |
5 |
溶解氧量/(mg·L-1) |
11 |
9 |
7 |
3 |
①导致X、Y处水样pH变化的原因可能是______________________________;
②Z处鱼类大量减少,产生这种现象的原因可能是_________________________。
(2)某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿(主要成分为Fe2O3、还含有SiO2等杂质)、煤矿、石灰石和黏土。拟在该地区建设大型炼铁厂。
①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立,需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等,形成规模的工业体系。据此确定上图中相应工厂的名称A________、B________、C________、D________;
②以赤铁矿为原料,写出高炉炼铁中得到生铁和产生炉渣的化学方程式_____________________________________________________________;
③从“三废”利用、环境保护等角度考虑,该地区和企业在生产中应采取的一些措施有____________(列举2种即可)。
以合成氨工厂工艺流程如下图,试回答相关问题:
(1)不同的原料生产氢气其经济指标如下表:
天然气 |
石脑油 |
重油 |
煤焦 |
|
![]() |
5.6 |
6.5 |
8.0 |
- |
![]() |
28~30 |
35.5 |
41.8 |
54.4 |
![]() |
257 |
390~447 |
220~280 |
500 |
从上表数据及自然资源来看最具发展前景的是________。
A.天然气B.石脑油C.重油 D.煤焦
(2)脱硫工艺一般是通过金属氧化物来实现的,通过三步反应最后再生成金属氧化物,并得到单质硫,请补充第三步反应。
①MezOy+zH2S+(y-z)H2=MezSz+yH2O
②MezSz+O2=MezOy+zSO2
③__________________________________________________
(3)气体的精制 经净化过的气体仍有少量的CO等有害气体。常用的方法有铜洗法和甲烷化法。CO(g)+Cu(NH3)2Ac+NH3(l)[Cu(NH3)3CO]Ac;正反应放热,反应在铜洗塔中进行,吸收后的铜液送到再生器中,在再生器处解吸CO,适宜条件是________,解吸后铜液循环使用。甲烷化法则是把CO、CO2转化为对氨合成无害的CH4,主要反应是CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g);正反应放热,甲烷化的条件是__________________。
(4)500 ℃时,y随及压强的变化关系。纵坐标可能是____________,结合目前生产的条件,应控制的
是________。
锌锰废电池经处理后,生产并回收硫酸锌及碳酸锰,其中生产工业级碳酸锰工艺如下:
试回答下列问题:
(1)锰在元素周期表中位于第________周期,第________族。
(2)步骤1和步骤2是将MnO2转化为MnO并溶于硫酸,其中步骤2中的氢气,是另一个流程产生的副产品,请写出产生氢气的反应方程式__________________________。
(3)步骤3和步骤4都是除杂质。
①X是一种“绿色”氧化剂,则X是________(填化学式)。
②步骤3是除去杂质Fe2+。请用文字和必要的方程式简述除去Fe2+的方法(已知三种离子沉淀的pH范围为Fe3+:2.7~3.7,Mn2+:8.6~10.1,Fe2+:7.6~9.6)_________________________________________________________。
③步骤4中主要反应方程式为:MeSO4+BaS=MeS↓+BaSO4↓(Me主要为Pb、Cd、Hg等),则其除去杂质的原理是_________________________________________________。
(4)已知进行步骤5的操作时,溶液3(主要成分为MnSO4)会产生大量无色无味的气泡,则步骤5反应的化学方程式为_______________________________________。
下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
方法Ⅰ |
用氨水将SO2转化为NH4HSO3,再氧化成(NH4)2SO4 |
方法Ⅱ |
用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫 |
方法Ⅲ |
用Na2SO3溶液吸收SO2,再经电解转化为H2SO4 |
(1)方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中SO2的化学反应为:
2NH3+SO2+H2O=(NH4)2SO3
(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3
能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有________(填字母)。
A.增大氨水浓度
B.升高反应温度
C.使燃煤烟气与氨水充分接触
D.通入空气使HSO3-转化为SO42-
采用方法Ⅰ脱硫,并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2,原因是____________(用离子方程式表示)。
(2)方法Ⅱ中主要发生了下列反应:
2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) ΔH=8.0 kJ·mol-1
2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g) ΔH=90.4 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式可表示为________。
(3)方法Ⅲ中用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置如下图所示。阳极区放出气体的成分为________(填化学式)。
二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。
请回答下列问题:
(1)煤的气化的主要化学反应方程式为:______________________________________。
(2)煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:____________________________________________________________。
(3)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)ΔH=-90.8 kJ·mol-1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-23.5 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.3 kJ·mol-1
总反应3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=________;
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是________(填字母代号)。
a.高温高压
b.加入催化剂
c.减少CO2的浓度
d.增加CO的浓度
e.分离出二甲醚
(4)已知反应②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
浓度/(mol·L-1) |
0.44 |
0.6 |
0.6 |
①比较此时正、逆反应速率的大小:v正________v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH)=________;该时间内反应速率v(CH3OH)=________。