燃煤煙氣中的SO2是主要的大氣污染物之一。
(1)以Co/Al2O3作催化劑時(shí)氫氣脫硫的過程由兩步反應(yīng)組成,過程如圖1所示。
①結(jié)合圖1中的信息,寫出總反應(yīng)的化學(xué)方程式 。用氫氣進(jìn)行脫硫的優(yōu)點(diǎn)是
產(chǎn)物為H2O,清潔無污染
產(chǎn)物為H2O,清潔無污染
。
②已知在反應(yīng)過程中,過量的H2可發(fā)生副反應(yīng):xH2(g)+SX(g)?xH2S(g),圖2中的兩條曲線分別代表SO2的轉(zhuǎn)化率或Sx的選擇性隨H2和SO2體積比[]的變化情況(Sx的選擇性:SO2還原產(chǎn)物中Sx所占的體積百分比),可推斷曲線 L2
L2
(填“L1”或“L2”)代表Sx的選擇性,理由是 隨H2/SO2體積比增大,H2逐漸過量,發(fā)生副反應(yīng)xH2(g)+Sx(g)?xH2S(g),隨c(H2)增大,副反應(yīng)平衡右移,c(Sx)減小,c(H2S)增大,Sx選擇性會(huì)降低
隨H2/SO2體積比增大,H2逐漸過量,發(fā)生副反應(yīng)xH2(g)+Sx(g)?xH2S(g),隨c(H2)增大,副反應(yīng)平衡右移,c(Sx)減小,c(H2S)增大,Sx選擇性會(huì)降低
。
③現(xiàn)有3molH2和1molSO2在上述條件下反應(yīng),其中SO2的轉(zhuǎn)化率或Sx的選擇性的結(jié)果如圖2所示,則剩余的SO2的物質(zhì)的量 0.2
0.2
mol,H2的物質(zhì)的量 1.4
1.4
mol。
(2)圖3表示CO/Al2O3催化下,相同時(shí)間內(nèi)、不同條件下的SO2的轉(zhuǎn)化率。
由圖可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),解釋圖3中溫度小于350°C時(shí),轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因是 在350℃前,反應(yīng)未達(dá)平衡,升高溫度,反應(yīng)速率加快
在350℃前,反應(yīng)未達(dá)平衡,升高溫度,反應(yīng)速率加快
。在圖3中A、B、C、D四點(diǎn)對應(yīng)的條件中,你認(rèn)為 B
B
(填“A、B、C、D”)是最佳條件,其原因可能是 該點(diǎn)對應(yīng)的溫度、壓強(qiáng)條件下SO2的轉(zhuǎn)化率最大
該點(diǎn)對應(yīng)的溫度、壓強(qiáng)條件下SO2的轉(zhuǎn)化率最大
。