内容正文:
第二章 第四节
1.SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法,反应原理为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)((4N2(g)+6H2O(g) ΔH<0。该法可能发生副反应4NH3(g)+5O2(g)((4NO(g)+6H2O(g)。投料比一定时,下列说法中不正确的是( )
A.提高NO平衡转化率的条件是高温高压
B.提高NO平衡转化率的条件是低温低压
C.减少副反应的措施是选择合适的催化剂
D.减少副反应的措施是控制O2的用量
A [4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)((4N2(g)+6H2O(g)是正向气体总分子数增加的放热反应,减小压强、降低温度,平衡正向移动,NO平衡转化率提高,A错误,B正确;选择合适的催化剂,提高反应的选择性,减少副反应的发生,C正确;在O2足量时,易发生副反应,故控制O2的用量,可减少副反应的发生,D正确。]
2.工业制备CuSO4的方法是在稀H2SO4中加入铜粉后,从容器下部吹入细小的空气泡,将Cu粉不断溶解。为提高制备CuSO4的反应速率,同时达到保护环境和充分利用原料的要求,可以采取的下列方法是( )
①将稀硫酸改用浓H2SO4; ②加入少量Ag粉; ③加入少量Zn粉; ④将稀H2SO4加热
A.只有④
B.只有③④
C.只有②④
D.只有①④
C [题中涉及反应为2Cu+O2+2H2SO4===2CuSO4+2H2O。①将稀硫酸改用浓H2SO4,Cu与浓H2SO4反应生成CuSO4和SO2,产生污染性的SO2,不符合环保要求,错误;②加入少量Ag粉,形成原电池,Cu的活泼性强于Ag,Cu作负极,反应速率加快,正确;③加入少量Zn粉,形成原电池,Zn比Cu活泼,Zn作负极,不利于制备CuSO4,错误;④将稀H2SO4加热,反应速率加快,且不产生污染性气体,正确。]
3.丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。
已知:①C4H10(g)+O2(g)=== C4H8(g)+H2O(g) ΔH1=-119 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH2=-242 kJ·mol-1
丁烷(C4H10)脱氢制丁烯(C4H8)的热化学方程式为C4H10(g)((C4H8(g)+H2(g) ΔH3。
下列措施一定能提高该反应中丁烯平衡产率的是( )
A.增大压强,升高温度
B.升高温度,减小压强
C.降低温度,增大压强
D.减小压强,降低温度
B [根据盖斯定律,由①-②可得:C4H10(g)((C4H8(g)+H2(g),则ΔH3=ΔH1-ΔH2=(-119 kJ·mol-1)-(-242 kJ·mol-1)=+123 kJ·mol-1。提高该反应中丁烯平衡产率,应使平衡正向移动,可采取的措施是减小压强、升高温度。]
4.某科研小组对碳酸锰与空气反应制备二氧化锰的条件进行了研究,获得了三幅关于反应物的转化率和条件关系的图(如图所示)。下列对于反应条件的选择不正确的是( )
A.温度350℃左右(或325~375℃)
B.水分含量为30%左右(或水分含量为20%~40%)
C.湿空气中焙烧
D.干空气中焙烧
D [由转化率与反应温度关系图像可知,开始阶段转化率随温度升高而增大,350℃左右时转化率达到最大值,A正确。由转化率与水分含量关系图像可知,水分含量在30%左右时,反应物的转化率最大,B正确。由转化率与焙烧时间关系图像可知,在湿空气中焙烧,反应物转化率大,且焙烧所需时间短,故湿空气中焙烧更好,C正确。由转化率与焙烧时间关系图像可知,在干空气中焙烧,焙烧所需时间较长,浪费较多能源,D错误。]
1.工业上利用焦炭与水蒸气生产H2的反应原理为C(s)+H2O(g)Δ,CO(g)+H2(g) ΔH>0;CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0;第二步生产的原料CO来源于第一步的产物。为提高原料的利用率及H2的日产量,下列措施中不可取的是( )
①第一步产生的混合气直接作为第二步的反应物
②第二步生产应采用适当的温度和催化剂
③第一、二步生产中均充入足量水蒸气
④第二步应在低温下进行
⑤第二步生产采用高压
⑥第二步生产中增大CO的浓度
A.①③⑤
B.②④⑥
C.②③⑤
D.①④⑤⑥
D [第一步产生的H2使第二步的平衡逆向移动,故应先进行分离,①错误;第二步反应为放热反应,温度过低,反应速率太小而影响H2的日产量,温度过高则平衡逆向移动,且要考虑催化剂的活性,故应选择适当的温度和催化剂,故②正确、④错误;增大廉价易得的水蒸气浓度可提高焦炭的利用率,③正确;压强对第二步反应无影响,不必采取高压,⑤错误;增大CO浓度并未提高主要原材料焦炭的利用率,⑥错误。]
2.可利用如下反应将二氧化碳转化为甲烷:CO2(g)+2H2