1.(2022·江苏·模拟预测)有效去除大气中的和水体中的氮是维持自然界氮循环的重要保证。 (1)已知:①
②
反应 _______。
苏皖
(2)磷酸铵镁()沉淀法可去除水体中的氨氮和)。实验室中模拟氨氮处理:将1L模拟氨氮废水(主要含)置于搅拌器上,设定反应温度为25℃,先后加入和溶液。将上述溶液分成两等分,用NaOH调节溶液pH分别为9和10,投加絮凝剂并搅拌。反应30min后,取清液测定氨氮质量浓度。实验测得pH为10时氨氮去除率较pH为9时的氨氮去除率低,可能原因是_______。 (3)选择合适的电极材料,可通过电解法将模拟氨氮废水全部转化为。电解时,阳极发生多个电极反应。保持恒定电流电解相同时间,测得溶液初始pH对氨氮去除率及溶液中的关系如图所示。
①写出电解时阳极生成的电极方程式:_______。
②初始pH从12增大到13时,溶液中爬坡车道减小的可能原因是_______。
(4)已知Ni的金属活动性与Fe相当,Pd不与稀酸反应。酸性条件下Al、Al/Ni、Al/Cu/Pd等金属还原硝酸盐的反应机理分别如图甲、乙、丙所示(图中ads表示活性吸附态)。
①甲中,每还原1 mol 理论上消耗Al的质量为_______g。
②描述乙中被还原的过程:_______。
③要提高转化为的选择性,必须具备的条件是_______。
2.(2022·江苏·模拟预测)利用软锰矿(主要成分是,其中还含有少量、Fe、MgO、CaO、)生产高纯硫酸锰晶体的一种工艺流程如下: 已知:,,,;
(1)“酸浸”浸出液中检测到存在,此过程中铁屑与软锰矿反应的离子方程式为_______。“滤渣1”的主要成分为_______(填化学式)。
(2)“除镍”时,使用MnS作为沉淀剂的原因是_______。
(3)加入使、的浓度均不高于,此时溶液中至少为_______。
(4)硫酸锰的溶解度随温度变化关系如图1所示。从“除、”所得滤液中获得硫酸锰晶体的方法是_______。
(5)铁有、、三种同素异形体,三种晶胞结构在不同温度下的转化如图2所示。下列说法正确的是_______(选填序号)。
A.将-Fe加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体类型相同
B.-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有12个
C.铁原子的空间利用率-Fe晶体>-Fe晶体>-Fe晶体
3.(2022·浙江·湖州市教育科学研究中心一模)我国力争于2030年前做到CO2的排放不再增长。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应:
雨水循环系统Ⅰ.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
Ⅱ.CH4(g)C(s)+2H2(g)
Ⅲ.CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)
(1)设Kpr为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。如气体B的相对分压等于其分压pB(pB=xB×p总,xB为平衡系统中B的物质的量分数)除以p0(p0=100kPa)。反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的lnKpr随的变化如图1所示。
图1
东高地一中
①反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,属放热反应的是______。友立资讯
②图中A点对应温度下,原料组成为n(CO2):n(CH4)=1:1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时H2的分压为30kPa。CH4的平衡转化率为______。
(2)二氧化碳加氢制甲醇是研究的另一热点,其总反应可表示为:Ⅳ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
Ⅴ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H1=+41kJ·mol−1
Ⅵ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H2=−90kJ·mol−1
①反应Ⅴ的∆S______。
A大于0 B.小于0 C.等于0 D.无法判断
②若反应Ⅴ为慢反应,请在图2中画出上述反应能量变化的示意图______。
③不同压强下按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测定CO2的平衡转化率随温度的变化关系如图3所示。T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是______。
4.(2022·全国·一模)落实“双碳”目标,发展绿能源,首先是对氢能源的开发利用。利用甲烷制氢是当前研究的热点。涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的活化能为,反应Ⅰ逆反应的活化能为_______。研究发现,以单一负载型催化反应Ⅰ时,反应Ⅰ的逆反应在催化剂表面存在两种活性中心,分别以“*”和“ ”表示,在活性位“*”上发生吸附,在活性位“ ”上被吸附的发生分解反应生成表面碳,表面碳再与结合生成,其催化反应机理的反应式如下:
ⅰ. 快速平衡
ⅱ. 慢反应
ⅲ. 快反应
ⅳ._______ 马克思唯物史观快反应
反应ⅳ的反应式为_______;反应Ⅰ逆反应的决速步骤是_______(填反应序号)。
(2)时,在某密闭容器中通入一定量的和,加入金属镍做催化剂,在一定温度下发生上述反应。
①为提高的平衡转化率,除改变温度外,还可以采取的措施是_______。
②恒温恒容条件下,起始时和的浓度分别为和,达平衡时和的浓度分别为和。达平衡时,的浓度是_______,反应Ⅰ的平衡常数K是_______。(用含a、b、c、d的代数式表示)
③在该温度下,反应Ⅲ的标准平衡常数_______。[已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应,,其中,为各组分的平衡分压]
(3)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对平衡体系中物质的量分数的影响如下图:
压强由大到小的顺序为_______,体系温度未达到时,物质的量分数几乎为0的原因是_______。
5.(2022·四川绵阳·一模)我国的能源以煤炭为主,燃煤烟气中等有害气体的排放会污染环境,用CO还原脱除SO2将其转化为单质硫,对工业生产具有重要的意义。