油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫,需要回收處理并加以利用。回答下列問題:
(1)已知下列反應(yīng)的熱化學方程式:
2H2S(g)?S2(g)+2H2(g)ΔH1=+180kJ?mol-1
CH4(g)+S2(g)═CS2(g)+2H2(g) ΔH2=+81kJ?mol-1
計算反應(yīng)③CH4(g)+2H2S(g)?CS2(g)+4H2(g)的ΔH3=+261+261kJ?mol-1;反應(yīng)③能夠自發(fā)的條件是 △S>0△S>0。
(2)在1000℃時,反應(yīng)①的ΔG=+45.2kJ?mol-1,反應(yīng)③的ΔG=-13.68kJ?mol-1。已知ΔG=-RTlnK(R為常數(shù),T為溫度,K為平衡常數(shù)),據(jù)此分析反應(yīng)③處理H2S的工藝方法的優(yōu)點是 節(jié)約能源節(jié)約能源。
(3)在不同溫度、反應(yīng)壓強為100kPa,進料比n(CH4)n(H2S)分別為a、b、c的條件下,反應(yīng)③H2S平衡轉(zhuǎn)化率如圖1所示,則a、b、c由大到小的順序為 a>b>ca>b>c;溫度越高,反應(yīng)③H2S平衡轉(zhuǎn)化率越大的原因是 反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),平衡向正反應(yīng)方向移動,H2S平衡轉(zhuǎn)化率增大反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),平衡向正反應(yīng)方向移動,H2S平衡轉(zhuǎn)化率增大。
(4)在T℃、ρkPa條件下,將n(H2S):n(CH4)=1:1的混合氣進行反應(yīng)③,同時發(fā)生副反應(yīng)CH4(g)?C(s)+2H2(g),達到平衡時,H2S的轉(zhuǎn)化率為80%,CH4的轉(zhuǎn)化率為90%,則反應(yīng)③的Kp=P4(H2)?P(CS2)P2(H2S)?P(CH4)=(2633P)4?(433P)(233P)2?(133P)P4(H2)?P(CS2)P2(H2S)?P(CH4)=(2633P)4?(433P)(233P)2?(133P)(kPa)2(列出計算式)。
(5)我國科學家設(shè)計了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置,實現(xiàn)對天然氣中CO2和H2S的高效去除,其示意圖如圖2所示,則陽極區(qū)發(fā)生的總反應(yīng)為 2EDTA-Fe3++H2S=2EDTA-Fe2++2H++S2EDTA-Fe3++H2S=2EDTA-Fe2++2H++S。
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【答案】+261;△S>0;節(jié)約能源;a>b>c;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),平衡向正反應(yīng)方向移動,H2S平衡轉(zhuǎn)化率增大;=;2EDTA-Fe3++H2S=2EDTA-Fe2++2H++S
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:24引用:1難度:0.5
相似題
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當今科學研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
(3)在800℃時,=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始壓強為P,一段時間達到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時═k逆k正
(5)我國科學家使用電化學的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的
②陽極電極反應(yīng)式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( )
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個競爭反應(yīng)化學方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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