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  • 1. (2019高三上·浙江期末)                

    1. (1) (一)“一氧化碳变换”是化工生产中的重要反应。研究表明,温度和催化剂是CO变换最重要的工艺条件,某工厂采用“一氧化碳中温-低温-低温串联变换法”,其工艺流程如图所示(部分流程省略)。

      已知:①变换反应:H2O(g)+CO(g) CO2(g)+H2(g)    △H=-41.2kJ·mol-1(反应Ⅰ) 可能发生的副反应:

      CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(g)

      CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)

      CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)

      ②“汽气比”(H2O/CO)指通入变换炉原料气中水蒸气与一氧化碳的体积比。

      ③工艺流程图中的“1,2,3”为采用不同温度和催化剂的变换炉,变换炉之间为间壁式换热器。催化机理:水分子首先被催化剂表面吸附并分解为氢气及吸附态的氧原子,当一氧化碳分子撞击到氧原子吸附层时被氧化为二氧化碳离开吸附剂表面。

      请回答:

      利于提高CO平衡转化率的条件有_________。

      A . 低温 B . 高温 C . 低压 D . 高压 E . 催化剂
    2. (2) 维持体系总压强p 恒定,体积为V,在温度 T 时,通入总物质的量为n、汽气比为3的水蒸气和一氧化碳混合气体发生反应I。已知一氧化碳的平衡转化率为α,则在该温度下反应I的平衡常数K=。(用α等符号表示)
    3. (3) 实际生产中变换炉1中常用工艺条件为:使用铁基催化剂,控制温度在300℃~400℃,汽气比3~5。下图  是实际生产中,在一定温度和不同汽气比条件下(其他条件一定)的一氧化碳转化率曲线。

       

      ①分析说明当汽气比过大时,CO 转化率下降的原因为

      ②在图中画出300℃时的CO平衡转化率曲线(不考虑副反应的影响)

      ③关于一氧化碳变换工艺的下列理解,正确的是

      A.反应Ⅰ受压强影响小,是因为该反应的△S=0

      B.工业上可采用稍高于常压的条件,以加快反应速率

      C.催化剂分段加装是为了增大接触面积,加快化学反应速率

      D.可以研究适合更低温条件的催化剂,能降低能耗并提高一氧化碳转化率

      E.适当增大汽气比有利于减少积炭

    4. (4) (二)工业上含氰(CN-)废水可以在碱性条件下,用次氯酸钠等氧化剂除去;也可在碱性条件下用电解法去除其毒性,这两种方法都分为两步进行,中间产物均为CNO- , 最终都将中间产物转化为无毒稳定的无机物,试分别写出氧化法第二步反应和电解法第二步反应的离子方程式:

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