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大气中CO2含量的增加会加剧温室效应,为减少其排放,需将工业生产中产生的CO2分...

大气中CO2含量的增加会加剧温室效应,为减少其排放,需将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用。

TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2CH4直接转化为乙酸,请写出该反应的化学方程式:____。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图所示。在温度为____时,催化剂的活性最好,效率最高。请解释图中250400℃时乙酸生成速率变化的原因:250300℃时___300400℃时___

 

CO2+CH4CH3COOH 250℃ 催化剂效率下降是影响乙酸生成速率的主要原因 温度升高是影响乙酸生成速率的主要原因 【解析】 CO2和CH4在催化作用下生成CH3COOH,方程式为CO2+CH4CH3COOH,由图象可知,当温度低于250℃时,催化剂的催化效率和乙酸的生成速率为温度的升高而增大,250℃时均达到最大值,当温度高于250℃时,催化剂的催化效率和乙酸的生成速率为温度的升高而降低,温度高于300℃时,催化剂的催化效率继续降低,乙酸的生成速率却随温度的升高而增大。 CO2和CH4在催化作用下生成CH3COOH,方程式为CO2+CH4CH3COOH,由图象可知,当温度低于250℃时,催化剂的催化效率和乙酸的生成速率为温度的升高而增大,250℃时均达到最大值,当温度高于250℃时,催化剂的催化效率和乙酸的生成速率为温度的升高而降低,温度高于300℃时,催化剂的催化效率继续降低,乙酸的生成速率却随温度的升高而增大,因此在250℃-300℃之间,催化剂是影响反应速率的主要因素,催化效率的降低,导致反应速率也降低;在300℃-400℃时,催化效率降低且变化程度较小,反应速率增加明显,因此过程中温度是影响反应速率的主要因素,温度越高,反应速率越快。 条件 原则 从化学反应速率分析 既不能过快,又不能太慢 从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性,又要注意二者影响的矛盾性 从原料的利用率分析 增加易得廉价原料,提高难得高价原料的利用率,从而降低生产成本 从实际生产能力分析 如设备承受高温、高压能力等 从催化剂的使用活性分析 注意催化剂的活性对温度的限制  
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氮的氧化物(NOx)是大气主要污染物,有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。

在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3NOx反应生成N2,将一定比例的O2NH3NOx的混合气体匀速通入装有催化剂M的反应器中反应,反应相同时间,NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。

①在50~150℃范围内随温度升高,NOx的去除率迅速上升的原因___

②当反应温度高于380℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是___

 

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二甲醚(CH3OCH3)是一种应用前景广阔的清洁燃科,以CO和氢气为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应:

编号

热化学方程式

化学平衡常数

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  ΔH1

K1

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)  ΔH2=-24kJ/mol

K2

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  ΔH3=-41kJ/mol

K3

 

回答下列问题:

工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行,无反应③发生。该工艺中反应③的发生提高了CH3OCH3的产率,原因是___

 

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CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可以提高燃烧效率,又能得到高纯CO2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,反应①为主反应,反应②和③为副反应。

1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g)   H1=47.3kJ/mol

CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+ CO2(g)+ SO2(g)   H2=+210.5kJ/mol

CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g)   H3=-86.2kJ/mol

反应①~③的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线见图,结合各反应的H,归纳lgKT曲线变化规律:

a___b___

 

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煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:

CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)    ΔH1=218.4kJ·mol-1(反应Ⅰ)

CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g)    ΔH2=-175.6kJ·mol1(反应Ⅱ)

请回答下列问题:

通过监测反应体系中气体浓度的变化判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生,理由是___

 

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O2HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染,

新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性,

在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应aHCl—T曲线的示意图,并简要说明理由___

 

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