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(16分)碳及其化合物与人类生产、生活密切相关。请回答下列问题:

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/04/29 23:08:11
(16分)碳及其化合物与人类生产、生活密切相关。请回答下列问题:
(1)在化工生产过程中,少量CO的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒,常用SO 2 将CO氧化SO 2 被还原为S。
已知: C(s)+ (g)=CO(g)ΔH 1 =-126.4kJ/mol        ①
C(s)+O 2 (g)=CO 2 (g)  ΔH 2 = -393.5kJ·mol -1        ②
                  S(s)+O 2 (g)=SO 2 (g)     ΔH 3 = -296.8kJ·mol -1          ③
则SO 2 氧化CO的热化学反应方程式:                               
(2)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H 2 (g) CH 3 OH(g)。

①CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示,该反应ΔH       0(填“>”或“ <”)。
图2表示CO的转化率与起始投料比[ n(H 2 )/n(CO)]、温度的变化关系,曲线I、II、III对应的平衡常数分别为K 1 、K 2 、K 3 ,则K 1 、K 2 、K 3 的大小关系为           ;测得B(X 1 ,60)点氢气的转化率为40%,则x 1 =         
②在恒容密闭容器里按体积比为1:2充入一氧化碳和氢气,一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是        (填序号)。
A.正反应速率先增大后减小 B.逆反应速率先增大后减小
C.化学平衡常数K值增大 D.反应物的体积百分含量增大
E. 混合气体的密度增大
③一定条件下,将2molCO和2molH 2 置于容积为2L固定的密闭容器中发生上述反应,反应达到平衡时CO与H 2 体积之比为2∶1,则平衡常数K=               
(3)最新研究发现,用隔膜电解法可以处理高浓度乙醛废水。
原理:使用惰性电极电解,乙醛分别在阴、阳极转化为乙醇和乙酸,
总反应为:2CH 3 CHO+H 2 O CH 3 CHOH+CH 3 CHOOH。
实验室中,以一定浓度的乙醛-Na 2 SO 4 溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的 处理过程,其装置示意图如图所示:

①电解过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生无色气体,阳极电极反应分别为:
4OH -4e ═O 2 ↑+2H 2 O;                                     。
②在实际工艺处理过程中,阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1m 3 乙醛的含量为300mg/L的废水,可得到乙醇          kg(计算结果保留2位小数)
(16分)

(1) SO 2 (g)+2CO(g)=S(s)+2CO 2 (g)  ΔH=-237.4kJ·mol -1 (3分)

(2)①<(1分)   K 1 >K 2 >K 3 (2分)  3 (2分)

②A C (2分)  ③4.5 L 2 ·mol -2   (不带单位不扣分)(2分)

(3)①CH 3 CHO-2e +H 2 O═CH 3 COOH+2H +   (2分)   ②0.19(2分)