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          工廠煙氣(主要污染物SO2、NO)直接排放會造成空氣污染,需處理后才能排放。
          (1)O3氧化。O3氧化過程中部分反應的能量變化如圖所示。

          ①已知2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)  ΔH=?198 kJ?mol-1
          則反應2O3(g)=3O2(g)的     ΔH=
          -285.2
          -285.2
           kJ?mol-1
          ②其他條件不變時,增加n(O3),O3氧化SO2的反應幾乎不受影響,其可能原因是
          SO2與O3反應的活化能比NO與O3反應的活化能大得多,其他條件不變時SO2與O3的反應速率慢
          SO2與O3反應的活化能比NO與O3反應的活化能大得多,其他條件不變時SO2與O3的反應速率慢

          (2)NaClO2氧化。40℃時向一定量NaClO2溶液中按一定流速持續通入工廠煙氣,溶液的pH與ORP值(氧化還原電位)隨時間變化如圖所示。

          ①寫出NO與ClO-2反應的離子方程式:
          4NO+3
          C
          l
          O
          -
          2
          +2H2O=4
          NO
          -
          3
          +4H++3Cl-
          4NO+3
          C
          l
          O
          -
          2
          +2H2O=4
          NO
          -
          3
          +4H++3Cl-

          ②煙氣中含有少量SO2,能提高NO的脫除率,可能原因是
          SO2能溶于水,反應后使溶液pH降低,ORP值增大,氧化能力增強,NO去除率升高
          SO2能溶于水,反應后使溶液pH降低,ORP值增大,氧化能力增強,NO去除率升高

          (3)TiO2光催化。主要是利用TiO2光催化劑在紫外線作用下產生的高活性自由基(?OH、?O-2)和h+(h+代表空位,空位有很強的得電子能力),將煙氣中的SO2、NO等氧化除去。TiO2光催化劑粒子表面產生?OH的機理如圖所示(圖中部分產物略去)。已知TiO2中電子躍遷的能量hv=3.2eV。

          ①TiO2光催化劑在紫外線作用下產生?OH的過程可描述為
          催化劑在紫外線的作用下將電子激發到CB端,而在VB端留下空位;氧氣在CB端得電子生成?
          O
          -
          2
          ,?
          O
          -
          2
          結合H2O生成H2O2,H2O2在CB端生成?OH;H2O和?OH-進入VB端的空位生成?OH
          催化劑在紫外線的作用下將電子激發到CB端,而在VB端留下空位;氧氣在CB端得電子生成?
          O
          -
          2
          ,?
          O
          -
          2
          結合H2O生成H2O2,H2O2在CB端生成?OH;H2O和?OH-進入VB端的空位生成?OH

          ②在TiO2中摻雜一定量的金屬離子可提高光催化活性。對所摻雜金屬離子的要求是
          金屬離子摻雜引起的電子躍遷的能量小于3.2eV
          金屬離子摻雜引起的電子躍遷的能量小于3.2eV

          【答案】-285.2;SO2與O3反應的活化能比NO與O3反應的活化能大得多,其他條件不變時SO2與O3的反應速率慢;4NO+3
          C
          l
          O
          -
          2
          +2H2O=4
          NO
          -
          3
          +4H++3Cl-;SO2能溶于水,反應后使溶液pH降低,ORP值增大,氧化能力增強,NO去除率升高;催化劑在紫外線的作用下將電子激發到CB端,而在VB端留下空位;氧氣在CB端得電子生成?
          O
          -
          2
          ,?
          O
          -
          2
          結合H2O生成H2O2,H2O2在CB端生成?OH;H2O和?OH-進入VB端的空位生成?OH;金屬離子摻雜引起的電子躍遷的能量小于3.2eV
          【解答】
          【點評】
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          發布:2024/6/27 10:35:59組卷:74引用:4難度:0.6
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            ②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1

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            (1)如圖1是該反應在不同溫度下CO的轉化率隨時間變化的曲線.
            ①T1和T2溫度下的平衡常數大小關系是K1
            K2(填“>”、“<”或“=”).
            ②以下有關說法正確的是
             

            a.恒溫、恒容條件下,容器內的壓強不發生變化則可逆反應達到平衡
            b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應達到平衡
            c.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產率
            d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉化率為80%
            (2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
            ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
            則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
             
            kJ?mol-1
            (3)2009年10月,中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
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            ②工作一段時間后,當6.4g甲醇完全反應生成CO2時,有
             
            個電子發生轉移.
            (4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實驗室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中,發現溶液逐漸變渾濁,原因是
             
             
            (用相關的電極反應式和離子方程式表示)

            發布:2024/12/30 14:0:1組卷:26引用:3難度:0.5
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