文档内容
2025届高三化学一轮专题复习讲义(28)
专题七 化学热点
7-2 化学反应原理综合题(1课时)
【复习目标】
理解最核心、最基础的概念和原理的内涵,能从模型的角度认识这些概念和原理,并说
出它们建立的过程和关键证据,反思它们建立的思路与方法,深化对化学基本原理、基本观
念的理解与认识,促进对科学本质的理解。
【重点突破】
通过对研究案例的研究过程的分析和研讨,帮助学生发展提出问题的意识和能力,扩展
分析问题和解决问题的角度和思路。
【真题再现】
例1.(2023·江苏高考)空气中 含量的控制和 资源利用具有重要意义。
CO2 CO2
(1)燃煤烟气中 的捕集可通过如下所示的物质转化实现。
CO2
“吸收”后所得的KH 溶液与石灰乳反应的化学方程式为_______;载人航天器
CO3
内,常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的 ,其原因是______。
CO2
(2)合成尿素[CO( H)2]是利用 的途径之一。尿素合成主要通过下列反应实现
N 2 CO2
反应Ⅰ:2NH (g)+CO (g)===NH COONH(l)
3 2 2 4
反应Ⅱ:NH COONH(l) === CO(NH)(l)+H O (l)
2 4 2 2 2
①密闭体系中反应Ⅰ的平衡常数(K)与温度的关系如图甲所示,反应Ⅰ的△H___0
(填“=”或“>”或“<”)。
②反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外,还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲
[(NH CO) NH]和尿素转化为氰酸铵(NH OCN)等副反应。尿素生产中实际投入
2 2 4 NH3
和 的物质的量之比为n(NH )∶n(CO)=4∶1,其实际投料比值远大于理论值的
CO2 3 2
原因是__________。
(3)催化电解吸收 的KOH溶液可将 转化为有机物。在相同条件下,恒定通过电解
CO2 CO2
池的电量,电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图
乙所示。
FE%=×100%
其中,Q =nF,n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常
X
数。
①当电解电压为UV时,电解过程中含碳还原产物的(FE%)为0,阴极主要还原产
3
物为_____(填化学式)。
②当电解电压为UV时,阴极由HCO生成CH 的电极反应式为________。
2 4
③当电解电压为UV时,电解生成的C 和HCOO-的物质的量之比为_____(写出计
3 2H4
算过程)。
解析:(1)由图可知“吸收”后所得的KHCO 溶液与石灰乳反应生成碳酸钙用于煅烧产生
3
二氧化碳,产物KOH可回收利用,故方程式为KHCO +Ca(OH) ===CaCO +KOH+H O。
3 2 3 2载人航天器内,常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的CO的原因为相同质
2
量的LiOH固体可吸收更多二氧化碳。(2)由图可知升高温度反应Ⅰ的lgK减小,说明温
度升高平衡逆向移动,故正反应为放热反应,其△H <0。实际投料比值远大于理论值的
原因是适当抑制副反应的发生,尿素中氮碳比小于副产物中缩二脲的氮碳比,氨气与二
氧化碳的投料比越大,二氧化碳转化率越高。(3)当电解电压为UV时,电解过程中含碳
1
还原产物的FE%为0,说明二氧化碳为得电子,为氢离子得电子变成氢气。当电解电压为
UV时,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒可知碱性条件下阴极由HCO生成CH
2 4
的电极反应式为HCO+8e-+6H O===CH↑+9OH-或 10HCO+8e-===CH↑+9CO+3H O。当
2 4 4 2
电解电压为UV时,电解过程中还原产物C 的FE%为24%,还原产物HCOO-的FE%为
3 2H4
8%,每生成1molC 转移12mole-,每生成1molHCOO-转移2mole-,故电解生成的C 和
2H4 2H4
HCOO-的物质的量之比为∶=1∶2。
答案:(1)KHCO +Ca(OH) ===CaCO +KOH+H O 相同质量的LiOH固体可吸收更多二氧化
3 2 3 2
碳
(2)<0 适当抑制副反应的发生,尿素中氮碳比小于副产物中缩二脲的氮碳比,氨气与二
氧化碳的投料比越大,二氧化碳转化率越高
(3)H HCO+8e-+6H O===CH↑+9OH-或 10HCO+8e-===CH↑+9CO+3HO。 每生成
2 2 4 4 2
1molC 转移12mole-,每生成1molHCOO-转移2mole-,故电解生成的C 和HCOO-的
2H4 2H4
物质的量之比为∶=1∶2
例2.(2022·江苏高考)CO/ HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应
2
用。
(1)CO 催化加氢。在密闭容器中,向含有催化剂的KHCO 溶液(CO 与KOH溶液反应
2 3 2
制得)中通入H 生成HCOO-,其离子方程式为 ;其他条件
2
不变,HCO转化为HCOO-的转化率随温度的变化如图-1所示。反应温度在
40℃~80℃范围内,HCO催化加氢的转化率迅速上升,其主要原因是 。
(2)HCOOH燃料电池。研究HCOOH燃料电池性能的装置如图-2所示,两电极区间用
允许K+、H+通过的半透膜隔开。
半透膜
图—2
①电池负极电极反应式为_______________________;放电过程中需补充的物质A
为______(填化学式)。
②图-2所示的 HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O 的反应,将化学
2
能转化为电能,其反应的离子方程式为 。(3)HCOOH催化释氢。在催化剂作用下,HCOOH分解生成CO 和H 可能的反应,机理
2 2
如图-3所示。
①HCOOD催化释氢反应除生成CO 外,还生成
2
__________(填化学式)。
②研究发现:其他条件不变时,以 HCOOK溶液代替
HCOOH催化释氢的效果更佳,其具体优点是
。
答案:(1)HCO+H =====HCOOˉ+H O
2 2
温度升高反应速率增大,温度升高催化剂的活性增强
(2)HCOOˉ+2OHˉ-2eˉ=== HCO+H O H SO
2 2 4
2HCOOH+O +2OHˉ === 2 HCO+2H O或
2 2
2HCOOˉ+O === 2 HCO;
2
(3)①HD ②提高释放氢气的速率,提高释放出氢气的纯度
例3.(2021·江苏高考)甲烷是重要的资源,通过下列过程可实现由甲烷到氢气的转化。
(1)500℃时,CH 与HO重整主要发生下列反应:
4 2
CH(g)+HO(g) CO(g)+3H(g) CO(g)+HO(g) H(g)+CO (g)
4 2 2 2 2 2
已知CaO(s)+CO (g)===CaCO (s) ΔH=-178.8kJ·mol-1。向重整反应体系中加入适量
2 3
多孔CaO,其优点 。
(2)CH 与CO 重整的主要反应的热化学方程式为
4 2
反应I:CH(g)+CO (g) ===2CO(g)+2H(g) ΔH=246.5kJ·mol-1
4 2 2
反应II:H(g)+CO (g) ===CO(g)+HO(g) ΔH=41.2kJ·mol-1
2 2 2
反应III:2CO(g) ===CO(g)+C(s) ΔH=-172.5kJ·mol-1
2
①在CH 与CO 重整体系中通入适量HO(g),可减少C(s)的生成,反应3CH(g)
4 2 2 4
+CO (g)+2HO(g) ===4CO(g)+8H(g)的ΔH=___。
2 2 2
②1.01×105Pa下,将n (CO)︰n (CH)=1︰1的混合气体置于密闭容器中,不同
起始 2 起始 4
温度下重整体系中CH 和CO 的平衡转化率如图1所示。800℃下CO 平衡转化
4 2 2
率远大于600℃下CO 平衡转化率,其原因是 。
2
(3)利用铜—铈氧化物(xCuO·yCeO ,Ce是活泼金属)催化氧化可除去H 中少量CO,催
2 2
化氧化过程中Cu、Ce的化合价均发生变化,可能机理如图2所示。将n(CO)︰n(O )
2
︰n(H )︰n(N )=1︰1︰49︰49的混合气体以一定流速通过装有xCuO·yCeO 催化
2 2 2
剂的反应器,CO的转化率随温度变化的曲线如图3所示。①Ce基态原子核外电子排布式为[Xe]4f15d16s2,图2所示机理的步骤(i)中,元素
Cu、Ce化合价发生的变化为___。
②当催化氧化温度超过150℃时,催化剂的催化活性下降,其可能原因是___。
解析:(1)已知CaO(s)+CO (g) ===CaCO (s) ΔH=-178.8kJ·mol-1,因此向重整反应体系中加
2 3
入适量多孔CaO的优点是吸收CO,使平衡正向移动,提高H 的产率,同时提供热量。
2 2
(2)①反应I:CH(g)+CO (g)===2CO(g)+2H(g)ΔH=246.5kJ·mol-1反应II:H(g)+CO (g)
4 2 2 2 2
===CO(g)+HO(g) ΔH=41.2kJ·mol-1依据盖斯定律可知I×3-II×2即得到反应3CH(g)
2 4
+CO (g)+2HO(g) ===4CO(g)+8H(g)的ΔH=657.1kJ·mol-1。②由于反应Ⅰ和反应Ⅱ的ΔH
2 2 2
>0,高温下反应的平衡常数大(反应正向进行程度大),CO 的消耗量大,反应Ⅲ的ΔH
2
<0,高温下反应的平衡常数小(反应正向进行程度小),CO 的生成量小,所以800℃下
2
CO 平衡转化率远大于600℃下CO 平衡转化率。(3)①图2所示机理的步骤(i)中CO结
2 2
合氧元素转化为二氧化碳,根据Cu、Ce两种元素的核外电子排布式可判断元素Cu、Ce
化合价发生的变化为铜的化合价由+2变为+1价,铈的化合价由+4价变为+3价。②由于
高温下,Cu(+2价)或Cu(+1价)被H 还原为金属Cu,所以当催化氧化温度超过150℃时,
2
催化剂的催化活性下降。
答案:(1)吸收CO,提高H 的产率,提供热量
2 2
(2) ①657.1kJ·mol-1 ②反应Ⅰ和反应Ⅱ的ΔH>0,高温下反应的平衡常数大(反应
正向进行程度大),CO 的消耗量大,反应Ⅲ的ΔH<0,高温下反应的平衡常数小
2
(反应正向进行程度小),CO 的生成量小
2
(3) ①铜的化合价由+2变为+1价,铈的化合价由+4价变为+3价 ②高温下,Cu(+2
价)或Cu(+1价)被H 还原为金属Cu
2
【知能整合】
1.从化学反应速率、化学平衡的角度综合分析,选择与优化化工生产条件是高考命题的
重要素材。
(1)化工生产适宜条件选择的一般原则
条件 原则
从化学反应速率分析 既不能过快,又不能过慢
既要注意外界条件对反应速率和平衡影响的一致性,
从化学平衡移动分析
又要注意二者影响的矛盾性
增加易得廉价原料,提高难得高价原料的利用率,从而
从原料的利用率分析
降低生产成本
从实际生产能力分析 如设备承受高温、高压能力等
从催化剂的使用活性分析 注意催化剂的活性温度对温度的限制
(2)平衡类问题需要考虑的几个方面
①原料的来源、除杂,尤其考虑杂质对平衡的影响。
②原料的循环利用。
③产物的污染处理。④产物的酸碱性对反应的影响。
⑤气体产物的压强对平衡造成的影响。
⑥改变外界条件对多平衡体系的影响。
2.新情境下陌生电极反应式的书写方法:
(1)先区分原电池还是电解池再定电极;
(2)书写电极反应式,要考虑介质与放电生成的离子能否大量;
(3)也可以根据题目所给的总方程式,与其中一电极式相减即得另一电极反应式。
【体系再构】
【巩固练习】
基础训练
1.(2023·盐城三模)碳酸二甲酯( )简称为DMC,是一种环保性能优异、用途
广泛的化工原料。工业上用CO 与H 催化合成甲醇,由甲醇制备DMC。
2 2
(1)合成甲醇相关的热化学方程式如下:
反应Ⅰ:CO(g)+3H(g)===CHOH(g)+HO(g) ΔH=-49.2 kJ·mol-1
2 2 3 2 1
反应Ⅱ:CO(g)+H(g)===CO(g)+HO(g) ΔH=+41.2 kJ·mol-1
2 2 2 2
①反应CO(g)+2H(g)===CHOH(g) ΔH=________ kJ·mol-1。
2 3
②将物质的量之比为1∶3的CO 与H 通入恒容密闭容器中进行反应,随着压强的
2 2
增大,CO的选择性________(填“增大”或“减小”)
从平衡移动的角度分析,其可能的原因是__________________________ 。
③向合成甲醇的体系中加入少量Al O,单位时间内甲醇的选择性提高,其原因是
2 3
__________________________。
(2)工业上以CHOH作反应物和溶剂,电解碳酸1,2丙二酯( )、四乙基碘化铵
3
(TEAI,提供I )和CHOH混合液制备DMC。为探究反应机理,设计如下三个对比
3
实验:
实验I:10 mL CH OH+0.117 mol·L-1碳酸1,2丙二酯,蒸馏,没有DMC生成。
3
实验II:10 mL CH OH+0.117 mol·L-1碳酸1,2丙二酯+0.1 mol·L-1TEAI,蒸馏,
3
DMC产率7.5%。
实验III:10 mL CH OH+0.117 mol·L-1碳酸1,2丙二酯+0.1 mol·L-1TEAI,Cu为阴
3
极、石墨为阳极,通电,DMC产率82.3%。
电催化酯交换法合成碳酸二甲酯的机理如图:
注: 代表微粒带负电荷。
①阴极电极反应式为__________________________________________。
②I 在反应过程中的机理可描述为_____________________________________。
【巩固练习】答案
1.(1)①-90.4
②减小 反应Ⅰ的正反应方向是气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,
CO 的平衡转化率增大,CHOH的选择性提高,CO的选择性降低;反应Ⅱ是反应
2 3前后气体分子数不变的反应,受反应Ⅰ的影响,平衡逆向移动,CHOH的选择性
3
提高,CO的选择性降低
③Al O 能降低反应Ⅰ的活化能,进而提高甲醇的选择性
2 3
(2)①2CHOH+2e-===2CH O-+H↑
3 3 2
②O的电负性大于C,在碳酸1,2丙二酯的分子中,酯基碳原子带有部分正电荷,受
到体系中I 进攻,碳氧双键断裂,酯基氧所带的负电荷离去,恢复碳氧双键;CHO
3
进攻酯基中的碳原子,I 离去,恢复碳氧双键
拓展训练
2.CH 与CO 重整生成H 和CO的过程中主要发生下列反应
4 2 2
CH(g)+CO(g)===2H (g)+2CO(g) ΔH=+247.1 kJ·mol-1
4 2 2
H(g)+CO(g)===H O(g)+CO(g) ΔH=+41.2 kJ·mol-1
2 2 2
在恒压、反应物起始物质的量比n(CH)∶n(CO)=1∶1条件下,CH 和CO 的平衡转化
4 2 4 2
率随温度变化的曲线如图所示。
下列有关说法正确的是
A.升高温度、增大压强均有利于提高CH 的平衡转化率
4
B.曲线A表示CH 的平衡转化率随温度的变化
4
C.相同条件下,改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠
D.恒压、800 K、n(CH)∶n(CO)=1∶1条件下,反应至CH 转化率达到X点的值,改变
4 2 4
除温度外的特定条件继续反应,CH 转化率能达到Y点的值
4
3.(2023·扬州考前调研)烟气中的NO 是大气的主要污染物之一,NO 的吸收处理是当前研
x x
究的热点。
(1)还原吸收法
方法1:直接使用尿素[CO(NH)]溶液吸收烟气中的NO。
2 2 x
方法2:先用合适的氧化剂将NO 中的NO氧化为NO ,再用CO(NH) 溶液去还原
x 2 2 2
吸收。
还原吸收等量的NO,消耗尿素较多的是________(填“方法1”或“方法2”)。工业
x
上选择方法2处理NO 的原因是_____________________________________。
x
(2)水吸收法
NO 和NO 均能被水吸收,不同初始压强下,NO 和NO 的混合气体被水吸收前和
2 2 4 2 2 4
吸收达到平衡后,气体中NO 和NO 的体积分数如图所示。混合气体中与水反应的
2 2 4
主要成分是________。达到平衡后,气体中的NO 和NO 的体积分数之和远小于
2 2 4
100%,原因是____________________________________。
(3)配合物吸收法
钴氨配合物吸收NO的主要原理如下。已知:[Co(NH )]2+对NO的配合能力很强,而[Co(NH )]3+对NO的配合能力极低。
3 6 3 6
①与 NO 反应的[Co(NH )]2+和与 O 反应的[Co(NH )]2+的物质的量之比为
3 6 2 3 6
________。
②钴氨溶液经过多次循环吸收NO后,其吸收NO的能力会降低,为了恢复钴氨溶
液吸收NO的能力,需采取的方法是_________________________。
(4)NO与O 在某催化剂表面反应生成NO 的过程中,O 在催化剂表面能形成被吸附的
2 2 2
O(用O-Site表示),接下来的机理可能有两种:
机理1:NO(g)+OSite NO -Site
2
机理2:NO-Site+O-Site Site+NO -Site
2
上述两个反应均为基元反应。保持温度和NO的浓度不变,测得NO与O 在该催化
2
剂作用下反应的初始速率与O 浓度的关系如图所示。能合理解释图中曲线变化的
2
机理为______________________(填“机理 1”或“机理 2”);判断的依据是
__________________________________________________。
【拓展训练】答案:
2.D
3.(1)方法2 NO 在水中溶解度好,与尿素溶液反应速率快;NO 的氧化性强于NO
2 2
(2)NO NO 和NO 与水反应后生成了NO
2 4 2 2 4
(3)①1∶2 ②将[Co(NH )]3+还原为[Co(NH )]2+
3 6 3 6
(4)机理2 机理2认为反应速率与O吸附量和NO吸附量有关;O 浓度较小时,增加
2
c(O ),O吸附量增大,反应速率加快;O
2
【课后作业】
1.肼(N H)在不同条件下分解产物不同,200 ℃时在Cu表面分解的机理如图1。
2 4
已知200 ℃时:
反应Ⅰ:3NH(g)===N(g)+4NH (g) ΔH=-32.9 kJ·mol-1
2 4 2 3 l
反应Ⅱ: NH(g)+H(g)===2NH(g) ΔH=-41.8 kJ·mol-1,下列说法不正确的是
2 4 2 3 2
A.图1所示过程①、②都是放热反应
B.反应Ⅱ的能量过程示意图如图2所示
C.断开3 mol N H(g)中的化学键吸收的能量小于形成1 mol N (g)和4 mol NH (g)中的
2 4 2 3
化学键释放的能量
D.200 ℃时,肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为:
NH(g)===N(g)+2H (g) ΔH=50.7 kJ·mol-1
2 4 2 2
2.我国科研人员提出了以Ni/Al O 为催化剂,由CO 和H 转化为产品CH 的反应历程,其示
2 3 2 2 4
意图如下:下列说法不正确的是
A.总反应方程式为:CO+4H===CH +2HO
2 2 4 2
B.催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
C.反应历程中,H—H键与C==O键断裂吸收能量
D.反应过程中,催化剂参与反应,改变反应路径,降低反应的活化能
3.在恒压、NO和O的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化
2
为NO 的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的
2
变化)。下列说法正确的是
A.反应2NO(g)+O (g) ===2NO (g)的ΔH>0
2 2
B.图中X点所示条件下,延长反应时间不能提高NO转化率
C.图中Y点所示条件下,增加O的浓度不能提高NO转化率
2
D.380℃下,c (O )=5.0×10−4 mol·L−1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K >2000
起始 2
4.NO、NO和NO 等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
2 2
(1)NO的处理。NO是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使NO分解。
2 2 2
NH 与O在加热和催化剂作用下生成NO的化学方程式为 。
3 2 2
(2)NO和NO 的处理。已除去NO的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为
2 2
NO+NO +2OH−=2NO+H O 2NO +2OH−=NO+NO+H O
2 2 2 2
①下列措施能提高尾气中NO和NO 去除率的有 (填字母)。
2
A.加快通入尾气的速率
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO 晶体,该晶体中含有的主要杂质是
2
(填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 (填化学式)。
(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件
相同,NO转化为NO的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所
示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl−和NO,其离子方程式为 。
②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是 。
5.煤的燃烧排放的SO 、CO严重影响人们的生活质量。减少污染物的排放、研究SO 、CO等大
2 2
气污染气体的综合利用具有重要意义。
Ⅰ. 燃煤脱硫技术是减少CO和SO 排放的常用方法之一。燃煤脱硫时常发生如下两个反
2
应:
①CaSO(s)+CO(g) CaO(s)+SO (g)+CO (g) ΔH=+218.4 kJ·mol-l
4 2 2 1②CaO(s)+3CO(g)+SO (g) CaS(s)+3CO (g) ΔH=-394.0 kJ·mol-l
2 2 2
(1)某温度下在一体积恒定的密闭容器中若只发生反应①,下列不能说明该反应达到平
衡状态的是 (填字母)。
A.容器内气体总压强不再变化
B.单位时间内生成1 mol SO 的同时消耗1 mol CO
2
C.混合气体的密度不再变化
D.混合气体的平均摩尔质量不再变化
(2)某科研小组研究起始一氧化碳物质的量、温度(T)对反应②的影响,实验结果如左图
所示。
①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物SO 的转化率最高的是 。
2
②图像中T (填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)T,判断的理由是 。
2 1
Ⅱ. 氧化锌吸收法也能减少SO 的排放。配制ZnO悬浊液(含少量MgO、CaO),在吸收塔
2
中封闭循环脱硫,发生的主要反应为ZnO+SO ZnSO(s),测得pH、吸收效率η
2 3
随时间t的变化如右图所示。为提高SO 的吸收效率η, 可采取的措施为 (填字
2
母)。
A.增大悬浊液中ZnO的量
B.适当提高单位时间内烟气的循环次数
C.调节溶液的pH至6.0以下
6.脱硫脱氮技术是环境科学研究的热点。
(1)某实验小组模拟O氧化并结合(NH )SO 溶液吸收法,同时脱除SO 和NO的过程示意
3 4 2 3 2
图如图。
已知气体反应器中主要发生如下反应(K为25 ℃下平衡常数、E为活化能):
Ⅰ. 2O(g)===3O(g) ΔH=-286.6 kJ·mol-1、K =1.6×1057、E=24.6 kJ·mol-1
3 2 1 1 1
Ⅱ. NO(g)+O(g)===NO (g)+O(g) ΔH=-200.9 kJ·mol-1、K =6.2×1034、E=3.17
3 2 2 2 2 2
kJ·mol-1
III. SO (g)+O(g)===SO (g)+O(g) ΔH=-241.6 kJ·mol-1、K =1.1×1041、E=58.17
2 3 3 2 3 3 3
kJ·mol-1
①其他条件不变时,温度高于150 ℃,在相同时间内SO 和NO的转化率均随温度升
2
高而降低,原因是 。
②其他条件不变,SO 和NO初始的物质的量浓度相等时,经检测装置1分析,在相同
2
时间内SO 和NO的转化率随O的浓度的变化关系如图1所示。NO的转化率始终高
2 3
于SO 的原因是______________________________。
2
③从检测装置1中排出的气体经如图2所示的(NH )SO 溶液吸收器吸收,NO 被还原
4 2 3 2
成NO。该喷淋吸收塔装置的优点是____________________________ 。④其他条件不变,SO 和NO初始的物质的量浓度相等时,经检测装置2分析,在相同
2
时间内,O与NO的物质的量之比对SO 和NO脱除率的影响如图3所示。O的浓度
3 2 3
很低时,SO 的脱除率超过97%,其原因是__________________________。
2
(2)科研人员研究发现厌氧氨氧化生物酶体系可以促进H+和电子的转移(如a、b和c),能
将废水中的NO转化为N进入大气层,其反应过程如图4所示。
2
①请结合反应方程式,描述上述转化的具体过程: 。
②若废水中存在一定浓度的O时,则上述转化无法发生,其可能原因是______。
2
【课后作业】答案
1.A 2.B 3.D
4.(1)2NH +2O =========NO+3HO
3 2 2 2
(2)①BC ②NaNO NO
3
(3)①3HClO+2NO+H O===3Cl−+2NO+5H+
2
②溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强
5.I(1)B
(2)①c
②> 该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,CO体积分数降低,故
2
T>T
2 1
II AB
6.(1)
①高于150℃,温度升高,反应Ⅰ的速率增大,c(O )减小,反应Ⅱ、Ⅲ的速率减小,导致
2
SO 和NO的转化率均降低
2
②反应Ⅱ的活化能小于反应Ⅲ,反应Ⅱ的速率大于反应Ⅲ,因此NO的转化率高于SO
2
③增大气液接触面积,提高吸收效率
④(NH )SO 溶液直接与SO 反应是脱除SO 的主要原因
4 2 3 2 2
(2)
①反应Ⅲ:NH-4e-===N↑+4H+,此反应产生4个H+和4个电子,通过生物酶转移,参
2 4 2
与反应Ⅰ和反应Ⅱ,反应Ⅰ:NO+2H++e-===HO+NO↑,反应消耗2个H+和1个电
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子,反应Ⅱ:NO+NH+2H++3e-===NH+HO,消耗2个H+和3个电子(总反应为
2 4 2
NO+NH===N ↑+2HO)
2 2②O氧化NO(或NO)使反应终止,厌氧氨氧化酶在有氧条件下失去活性
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