1. 天然气净化过程中产生有毒的 , 直接排放会污染空气,通过下列方法可以进行处理。
(1) 工业上用克劳斯工艺处理含的尾气获得硫黄,流程如图:

反应炉中的反应:

催化转化器中的反应:

克劳斯工艺中获得气态硫黄的总反应的热化学方程式:数值保留小数点后一位)。

(2) T·F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示,下列说法正确的是____.

A. 脱硫过程需要不断添加溶液 B. ⅰ过程可导致环境减小 C. 该脱硫过程的总反应为: D. 该过程可以在高温下进行
(3) 分解反应。在无催化剂及催化下,在反应器中不同温度时反应,间隔相同时间测定一次的转化率,其转化率与温度的关系如图所示:

①在约时,有无催化,其转化率几乎相等,是因为

②在压强、温度催化条件下,将按照物质的量比为混合,发生热分解反应平衡产率为。掺入能提高的平衡产率,解释说明该事实,平衡常数(以分压表示,分压总压物质的量分数)

(4) 当废气中硫化氢浓度较低时常用纯碱溶液进行吸收,已知的电离平衡常数如下表所示:

电离平衡常数

纯碱溶液吸收少量的离子方程式为

【考点】
盖斯定律及其应用; 催化剂; 化学平衡常数; 化学平衡的影响因素; 电离方程式的书写;
【答案】

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3. “碳达峰·碳中和”是我国社会发展的重大战略。CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一,相关的主要反应有:

反应a:

反应b:

回答下列问题:

(1) 反应   kJ/mol,该反应正向自发的条件为(填“高温”或“低温”)自发。
(2) 在刚性密闭容器中,进料比分别等于1.0、1.5、2.0,且反应达到平衡状态,甲烷的质量分数随温度变化的关系如图下1所示,曲线x对应的

(3) 恒压、750℃时,CH4和CO2按物质的量之比1:3投料,反应经如图2流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化。

①下列说法错误的是(填标号)。

A.CaO与CO2的反应可促进Fe3O4氧化CO的平衡右移

B.Fe3O4和CaO都可以循环利用

C.H2在过程ii将Fe3O4还原为单质铁

D.过程ii产生的H2O最终被CaO吸收了

②过程ⅱ平衡后通入He,CO的物质的量的变化是(填“升高”“降低”或“不变”)。

(4) CH4还原能力(R)可衡量CO2转化效率,(同一时段内CO2与CH4的物质的量变化量之比)。常压下CH4和CO2按物质的量之比1:3投料,发生反应a和b.某一时段内CH4和CO2的转化率和R值随温度的变化分别如图3和图4所示。

①结合图3分析图4,R随温度升高呈现先降低后升高趋势的原因是

②催化剂X可提高R值,另一时段内CH4转化率、R值随温度变化如下表:

温度/℃

480

500

520

550

CH4转化率/%

7.9

11.5

20.2

34.8

R

2.6

2.4

2.1

1.8

下列说法正确的是(填标号)。

A.R值提高是由于催化剂X选择性地提高了反应a的速率

B.温度越低,含氢产物中H2O占比越高

C.改变催化剂提高CH4转化率,R值一定增大

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