1. 将富集、活化、转化为具有高附加值的化学品对实现碳中和有重要意义。
(1) 一种富集烟气中的方法示意图如下:

写出“解吸”过程产生的化学方程式:

(2) 性质稳定,使其活化是实现转化的重要前提。

①使用过渡金属作催化剂,提供空轨道接受(填“C”或“O”)原子的孤电子对,破坏的结构使其活化。

②采用电化学、光化学等手段,使(填“提供”或“接受”)电子转化为

(3) 在催化剂作用下可转化为 , 体系中发生的主要反应如下:

i.   

ii.   

研究表明,CO与也能生成 , 写出该反应的热化学方程式:

(4) 在催化剂作用下,将1mol、3mol投入反应器,反应温度对平衡转化率选择性的影响如下。

已知:

随温度升高逐渐增大、随温度升高逐渐减小的原因是

②在240℃达到平衡时,体系(填“吸收”或“放出”)的热量为kJ(除了反应ⅰ和ⅱ不考虑其他反应)。

【考点】
盖斯定律及其应用; 化学平衡的计算; 探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;
【答案】

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3. 邻苯二甲酸酐()是一种重要的化工原料。常使用邻二甲苯与氧气合成,其中存在的相关反应如下:

主反应Ⅰ:     

副反应Ⅰ:     

副反应Ⅱ:(该反应未配平)     

请回答:

(1) 当副反应Ⅱ中邻二甲苯的化学计量数为1时,
(2) 若某恒容容器中仅发生副反应Ⅱ。下列条件可以最大程度降低副反应Ⅱ中邻二甲苯的平衡转化率是___________。 A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 高温高压
(3) 在一定温度的恒压条件下,使用和钛的化合物作为催化剂。将邻二甲苯和空气以体积比1:100投料,进入轴向管式催化床反应器,示意图如图1所示。测得进料口温度为 , 相同时间内催化床轴向温度()与催化床相对高度()之间的关系如图2所示,邻苯二甲酸酐的收率与催化床相对高度()的关系如图3所示。

①下列说法不正确的是

A.催化床相对高度在一定范围内,随高度增大而增加,可能因为存在强放热的副反应

B.进料口温度越高,副反应速率会越大,最终使邻苯二甲酸酐的收率减小

C.和钛的化合物通过提高邻苯二甲酸酐的平衡转化率来提高其收率

D.工业生产中,该管式催化床反应器可能常通入烃类制冷剂不断交换热量

②其他条件不变,当进料口温度高于时,邻苯二甲酸酐的收率相比时大幅度下降。请解释其原因

(4) 其他条件相同,维持进料口温度为 , 测得不同的空速(单位时间通过单位体积催化剂的反应物的质量)下邻苯二甲酸酐的收率,并绘制曲线图,如图所示。

①下列说法正确的是

A.空速过小,原料气停留时间长,氧化程度可能加深,使邻苯二甲酸酐收率下降

B.空速过小,反应热无法及时移走,导致温度升高,使邻苯二甲酸酐的收率增大

C.对于含有强放热副反应的反应,选用较大且适宜的空速可以保障目标产物的收率

D.如图所示,在以上条件下选择空速左右进行工业生产较为合适

②当空速大于时,其收率随空速增加而下降。请解释其原因

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