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解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷76
苯酚(C6H5OH)是一种广泛使用的化工产品,但若在水体中存在超标又会导致严重的污染。
Ⅰ.现有一种在一定温度下用某分子筛催化N2O废气氧化苯制备苯酚的新方法,方程式为C6H6(g)+N2O(g)⇌C6H5OH(g)+N2(g)。
(1)已知:①6C(s,石墨)+3H2(g)⇌C6H6(g);ΔH1=+82.9kJ·mol-1
②2N2(g)+O2(g)⇌2N2O(g);ΔH2=+163.2kJ·mol-1
③12C(s,石墨)+6H2(g)+O2(g)⇌2C6H5OH(g);ΔH3=-243kJ·mol-1
则C6H6(g)+N2O(g)⇌C6H5OH(g)+N2(g);ΔH=___________
(2)以固定N2O和苯酚比例、恒定流速、O2加入量为1%的条件下,考查单因素改变反应温度时对N2O转化率和苯酚选择性的影响如图1和图2所示。

①由图1可知,在723K进行反应时,N2O的初始转化率很高,随着反应时间的延续,N2O转化率迅速降低,究其原因可能是___________
②由图2可知,在648K和673K反应时,苯酚的选择性基本保持恒定,而在698K和723K时,苯酚选择性随着反应进行迅速下降,高温时苯酚选择性下降的原因可能是___________
Ⅱ.以苯酚为原料化合成某有机物的反应机理如图3所示(图中个别反应物未列出,Ph为苯环):

(3)过程中生成的物质A的结构简式为___________
Ⅲ.Fenton试剂氧化法是一种很好的除去废水中苯酚的方法。Fe2/H2O2联合处理有机废水时,Fe2+H2O2=Fe3+HO·+OH-,生成了氧化性能极强的HO·,使废水中的苯酚得到彻底降解。
(4)①·OH与苯酚反应的化学方程式为___________
②H2O2在Fe3O4催化下除去废水中的苯酚的原理如图4所示。研究在不同初始pH条件下,苯酚的去除率随时间的变化,结果表明:在反应开始时,初始pH=6的溶液中苯酚的去除率明显低于初始pH=3的溶液,但一段时间后两者接近,原因是___________
2024高三·全国·专题练习
知识点:盖斯定律与热化学方程式催化剂对化学反应速率的影响与苯酚有关的分离与提纯 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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2NH2Cl(aq)+HClO(aq)=N2(g)+H2O(l)+3H(aq)+3Cl(aq) ΔH=b kJ·mol1
则反应2NH3(aq)+3HClO(aq)=N2(g)+3H2O(l)+3H(aq)+3Cl(aq)的ΔH________kJ·mol1
(2)在酸性废水中加入NaCl进行电解,阳极产生的HClO可氧化氨氮。电解过程中,废水中初始Cl浓度对氨氮去除速率及能耗(处理一定量氨氮消耗的电能)的影响如图所示。

①写出电解时阳极的电极反应式:________________
②当Cl浓度减小时,氨氮去除速率下降,能耗却增加的原因是____________________________
③保持加入NaCl的量不变,当废水的pH低于4时,氨氮去除速率也会降低的原因是____________________________
(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效氧化剂,可用于氨氮处理。K2FeO4在干燥空气中和强碱性溶液中能稳定存在。氧化剂的氧化性受溶液中的H浓度影响较大。
①碱性条件下K2FeO4可将水中的NH3转化为N2除去,该反应的离子方程式为________________________________
②用K2FeO4氧化含氨氮废水,其他条件相同时,废水pH对氧化氨氮去除率及氧化时间的影响如图所示。当pH小于9时,随着pH的增大,氨氮去除率增大、氧化时间明显增长的原因是_________________

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