为应对全球气候问题,中国政府承诺“2030年碳达峰”“2060年碳中和”,将二氧化碳转化为绿色液体燃料甲醇是一个重要方向。回答下列问题:
(1)工业上吸收烟气中的CO2以获得原料气,下列可作为CO2捕获剂的是 (填标号)。
(2)制备甲醇的总反应为: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) △H= -49 kJ·mol-1,1molCO2和3molH2键能总和______ (填 “>”或“<”) 1mol CH3OH和lmol H2O键能总和,该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①CO2(g) + H2(g)= CO(g) + H2O(g) △H1=+41 kJ ·mol-1
②CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) △H2
反应②的△H2=____ kJ·mol-1。
(3)一定温度下,上述制备甲醇正反应的速率方程为v正=k·c(CO2)·c3(H2), k为速率常数,只受温度影响。下列说法错误的是 (填标号)。
(4)在某容器中,充入3mol H2和lmol CO2, 在不同条件下达到平衡,在T=300°C下甲醇的平衡体积分数x(CH3OH)随压强(p)的变化、在p=600kPa下平衡体积分数x(CH3OH)随温度(T)的变化曲线如图所示。
①表示在p=600kPa下x(CH3OH)随温度(T)的变化曲线是_____ (选 填“a”或“b”),判断理由是______ 。
②经过10min反应达到平衡态M点,若此时容器容积为1L,则v(CO2)=______ 。 (保留两位有效数值);该温度下反应的平衡常数K=______ (列出算式即可)。
(1)工业上吸收烟气中的CO2以获得原料气,下列可作为CO2捕获剂的是 (填标号)。
A.稀氨水 |
B.酸性高锰酸钾溶液 |
C.氯化钙溶液 |
D.饱和碳酸氢钠溶液 |
①CO2(g) + H2(g)= CO(g) + H2O(g) △H1=+41 kJ ·mol-1
②CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) △H2
反应②的△H2=
(3)一定温度下,上述制备甲醇正反应的速率方程为v正=k·c(CO2)·c3(H2), k为速率常数,只受温度影响。下列说法错误的是 (填标号)。
A.升高温度,v正增大 |
B.升高温度,k增大 |
C.选择合适的催化剂可使△H增大 |
D.增大CO2浓度,v正增大 |
①表示在p=600kPa下x(CH3OH)随温度(T)的变化曲线是
②经过10min反应达到平衡态M点,若此时容器容积为1L,则v(CO2)=
更新时间:2022-08-08 10:49:36
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解题方法
【推荐1】二氧化碳的捕集和资源化利用是缓解温室效应的重要战略方向。回答下列问题:
Ⅰ.二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳。总反应可表示为:
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
(1)若反应①为慢反应,请在图中接着完善画出反应②的能量变化曲线,标注出相应的物质(含聚集状态)以及总反应的(含具体数值)_______ 。(2)合成总反应在起始物时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为,在下的、在下的如图所示。(a)图中对应等温过程的曲线是_______ (填“a”或“b”),判断的理由_______ 。
(b)当时,的平衡转化率_______ 。
Ⅱ.催化CO2加氢合成乙酸在减少碳排放的同时还可以生产重要的化工原料。弱电解质的电离度是指弱电解质在溶液中达到电离平衡时,已电离的电解质分子数占原来总分子数(包括已电离的和未电离的>的百分数,用a表示。而在实验测定中,,为一定浓度下电解质的摩尔电导率,为无限稀释时溶液的摩尔电导率,。某小组实验测得时,乙酸的。
(3)在298K时,乙酸的电离平衡常数_______ (列出计算式,不需化简)。
(4)在298K时,几种离子的摩尔电导率如下表所示。已知:摩尔电导率越大,溶液的导电性越好。空间站通过电解水实现O2的再生,从导电性角度选择,最适宜的电解质为_______ (填化学式)。
Ⅰ.二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳。总反应可表示为:
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
(1)若反应①为慢反应,请在图中接着完善画出反应②的能量变化曲线,标注出相应的物质(含聚集状态)以及总反应的(含具体数值)
(b)当时,的平衡转化率
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(3)在298K时,乙酸的电离平衡常数
(4)在298K时,几种离子的摩尔电导率如下表所示。已知:摩尔电导率越大,溶液的导电性越好。空间站通过电解水实现O2的再生,从导电性角度选择,最适宜的电解质为
离子种类 | ||||||
摩尔电导率/() | 349.82 | 79.80 | 76.34 | 50.18 | 73.52 | 50.11 |
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【推荐2】工业废气和汽车尾气含有多种氮氧化物,以NOx表示,NOx能破坏臭氧层,产生光化学烟雾,是造成大气污染的来源之一。按要求回答下列问题:
(1)NO2与N2O4存在以下转化关系:2NO2(g)N2O4(g)。
①已知:标准状况(25℃、101kPa)下,由最稳定的单质生成1mol化合物的焓变(或反应热),称为该化合物的标准摩尔生成焓。几种氧化物的标准摩尔生成焓如表所示:
则NO2转化成N2O4的热化学方程式为__ 。
②将一定量N2O4投入固定容积的恒温容器中,下述现象能说明反应达到平衡状态的是__ (填标号)。
A.v(N2O4)=2v(NO2) B.气体的密度不变
C.不变 D.气体的平均相对分子质量不变
③达到平衡后,保持温度不变,将气体体积压缩到原来的一半,再次达到平衡时,混合气体颜色____ 填“变深”“变浅”或“不变”),判断理由是___ 。
(2)在容积均为2L的甲、乙两个恒容密闭容器中,分别充入等量NO2,发生反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)。保持温度分别为T1、T2,测得n(NO2)与n(O2)随时间的变化如图所示:
①T1时,反应从开始到第2min,平均速率v(O2)=__ ,该温度下平衡常数K=__ 。
②实验测得:v正=k正c2(NO2),v逆=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响,下列有关说法正确的是__ (填标号)。
A.反应正向放热
B.a点处,v逆(甲)<v逆(乙)
C.k正(T2)>k正(T1)
D.温度改变,k正与k逆的比值不变
(3)硫代硫酸钠(Na2S2O3)在碱性溶液中是较强的还原剂,可用于净化氧化度较高的NOx废气,使之转化为无毒、无污染的N2。请写出NO2与硫代硫酸钠碱性溶液反应的离子方程式:__ 。
(1)NO2与N2O4存在以下转化关系:2NO2(g)N2O4(g)。
①已知:标准状况(25℃、101kPa)下,由最稳定的单质生成1mol化合物的焓变(或反应热),称为该化合物的标准摩尔生成焓。几种氧化物的标准摩尔生成焓如表所示:
物质 | NO(g) | NO2(g) | N2O4(g) | CO(g) |
标准摩尔生成焓/(kJ·mol-1) | 90.25 | 33.18 | 9.16 | -110.53 |
则NO2转化成N2O4的热化学方程式为
②将一定量N2O4投入固定容积的恒温容器中,下述现象能说明反应达到平衡状态的是
A.v(N2O4)=2v(NO2) B.气体的密度不变
C.不变 D.气体的平均相对分子质量不变
③达到平衡后,保持温度不变,将气体体积压缩到原来的一半,再次达到平衡时,混合气体颜色
(2)在容积均为2L的甲、乙两个恒容密闭容器中,分别充入等量NO2,发生反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)。保持温度分别为T1、T2,测得n(NO2)与n(O2)随时间的变化如图所示:
①T1时,反应从开始到第2min,平均速率v(O2)=
②实验测得:v正=k正c2(NO2),v逆=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响,下列有关说法正确的是
A.反应正向放热
B.a点处,v逆(甲)<v逆(乙)
C.k正(T2)>k正(T1)
D.温度改变,k正与k逆的比值不变
(3)硫代硫酸钠(Na2S2O3)在碱性溶液中是较强的还原剂,可用于净化氧化度较高的NOx废气,使之转化为无毒、无污染的N2。请写出NO2与硫代硫酸钠碱性溶液反应的离子方程式:
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【推荐3】丙烯是重要的有机化工原料,主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等。
(1)以丁烯和乙烯为原料制备丙烯的方法被称为“烯烃歧化法",主要反应为C4H8(g)+C2H4(g)2C3H6(g)
已知相关燃烧热数据:
C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-1411kJ·mol-1
C3H6(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H2=-2049kJ·mol-1
C4H8(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) △H3=-2539kJ·mol-1
①乙烯的电子式为______________ 。
②相同质量的C2H4(g)、C3H6(g)和C4H8(g)充分燃烧,放出的热量由多到少的顺序依次为______________ (填写化学式)。
③ 上述“烯烃歧化法”的反应的热化学方程式为___________ 。
(2)“丁烯裂解法”是另一种重要的丙烯生产法,生产过程中会有生成乙烯的副反应发生。
反应如下:主反应:3C4H84C3H6;副反应:C4H82C2H4
测得上述两反应的平衡体系中,各组分的质量分数(w%)随温度(T)和压强(p)变化的趋势分别如图1和图2所示:
①平衡体系中的丙烯和乙烯的质量比[]是工业生产丙烯时选择反应条件的重要指标之一,从产物的纯度考虑,该数值越高越好,从图1和图2中表现的趋势来看,下列反应条件最适宜的是_____ (填字母序号)
A. 300℃ 0.1MPa B. 700℃ 0.1MPa
C.300℃ 0.5MPa D.700℃ 0.5MPa
②有研究者结合图1数据并综合考虑各种因素,认为450℃的反应温度比300℃或700℃更合适,从反应原理角度分析其理由可能是__________ 。
③图2中,随压强增大,平衡体系中丙烯的质量分数呈上升趋势,从平衡角度解释其原因是_________ 。
(1)以丁烯和乙烯为原料制备丙烯的方法被称为“烯烃歧化法",主要反应为C4H8(g)+C2H4(g)2C3H6(g)
已知相关燃烧热数据:
C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-1411kJ·mol-1
C3H6(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H2=-2049kJ·mol-1
C4H8(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) △H3=-2539kJ·mol-1
①乙烯的电子式为
②相同质量的C2H4(g)、C3H6(g)和C4H8(g)充分燃烧,放出的热量由多到少的顺序依次为
③ 上述“烯烃歧化法”的反应的热化学方程式为
(2)“丁烯裂解法”是另一种重要的丙烯生产法,生产过程中会有生成乙烯的副反应发生。
反应如下:主反应:3C4H84C3H6;副反应:C4H82C2H4
测得上述两反应的平衡体系中,各组分的质量分数(w%)随温度(T)和压强(p)变化的趋势分别如图1和图2所示:
①平衡体系中的丙烯和乙烯的质量比[]是工业生产丙烯时选择反应条件的重要指标之一,从产物的纯度考虑,该数值越高越好,从图1和图2中表现的趋势来看,下列反应条件最适宜的是
A. 300℃ 0.1MPa B. 700℃ 0.1MPa
C.300℃ 0.5MPa D.700℃ 0.5MPa
②有研究者结合图1数据并综合考虑各种因素,认为450℃的反应温度比300℃或700℃更合适,从反应原理角度分析其理由可能是
③图2中,随压强增大,平衡体系中丙烯的质量分数呈上升趋势,从平衡角度解释其原因是
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【推荐1】CO2的固定和利用对降低温室气体排放具有重要作用,CO2加氢合成甲醇不仅可以有效缓解减排压力,而且还是CO2综合利用的一条新途径。CO2和H2在催化剂作用下能发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。测得甲醇的理论产率与反应温度、压强的关系如图所示。
(1)下列措施能使CO2的转化率提高的是__ 。
A. 增大压强 B.升高温度 C.增大投料比 D.加入更高效的催化剂
(2)在220℃、5.0MPa时,CO2、H2的转化率之比为______ 。
(3)将温度从220℃降低至160℃,压强从5.0MPa减小至3.0MPa,化学反应速率将___ (填“增大”“减小”或“不变”,下同),CO2的转化率将____ 。
(4)200℃时,将0.100 mol CO2和0.275 mol H2充入1 L密闭容器中,在催化剂作用下反应达到平衡。若CO2的转化率为25%,则此温度下该反应的平衡常数K=___ 。
(1)下列措施能使CO2的转化率提高的是
A. 增大压强 B.升高温度 C.增大投料比 D.加入更高效的催化剂
(2)在220℃、5.0MPa时,CO2、H2的转化率之比为
(3)将温度从220℃降低至160℃,压强从5.0MPa减小至3.0MPa,化学反应速率将
(4)200℃时,将0.100 mol CO2和0.275 mol H2充入1 L密闭容器中,在催化剂作用下反应达到平衡。若CO2的转化率为25%,则此温度下该反应的平衡常数K=
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【推荐2】合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破。
(1)关于合成氨工艺的理解,下列正确的是___________。
(2)氨气分解反应的热化学方程式如下:
若键、键和键的键能分别为、和,则上述反应的___________ 。
(3)研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。下表为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率。
①不同催化剂存在下,氨气分解反应活化能最大的是___________ (填催化剂化学式)。
②T温度下,在体积固定的密闭容器中加入,此时压强为,用催化氨气分解:,若平衡时分解率为,则该温度下反应的化学平衡常数___________ 。
[用平衡分压代替平衡浓度,气体分压气体总压体积分数]
(4)电化学法也可合成氨。如图是用低温固体质子导体作为电解质,用作阴极催化剂电解和合成。
电极反应产生的电极反应式___________ 。(5)可用于除去,将一定比例的、和的混合气体匀速通入装有催化剂M的反应器中。反应相同时间的去除率随反应温度的变化曲线如图:在范围内随着温度的升高,的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是___________ 。
(1)关于合成氨工艺的理解,下列正确的是___________。
A.合成氨工业常采用的反应温度为左右,可用勒夏特列原理解释 |
B.使用初始反应速率更快的催化剂,不能提高平衡时的产量 |
C.合成氨工业采用,是因常压下和的转化率不高 |
D.将合成后混合气体中的氨液化,可提高合成氨的速率 |
(2)氨气分解反应的热化学方程式如下:
若键、键和键的键能分别为、和,则上述反应的
(3)研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。下表为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率。
催化剂 | ||||||
初始速率 | 7.9 | 4.0 | 3.0 | 2.2 | 1.8 | 0.5 |
②T温度下,在体积固定的密闭容器中加入,此时压强为,用催化氨气分解:,若平衡时分解率为,则该温度下反应的化学平衡常数
[用平衡分压代替平衡浓度,气体分压气体总压体积分数]
(4)电化学法也可合成氨。如图是用低温固体质子导体作为电解质,用作阴极催化剂电解和合成。
电极反应产生的电极反应式
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解题方法
【推荐3】I.CO、N2O均为大气污染物,利用催化剂处理污染气体成为化工的热点问题,在一定温度时,有催化剂存在的条件下,密闭容器中CO与N2O转化为CO2与N2,其相关反应为:反应I:CO(g)+N2O(g) CO2(g)+N2(g) △H
(1)已知: ①C(s)+N2O(g)CO(g)+N2(g) △H1=-192.9 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566.0 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3=-393.5 kJ·mol-1
则反应△H =___________ 。
(2)CO、N2O在Pt2O+的表面进行两步反应转化为无毒的气体,其转化关系、相对能量与反应历程如图。
①写出N2O在Pt2O+的表面上的反应方程式:___________ 。
②第一步反应的速率比第二步的___________ (填“慢”或“快”)。两步反应均为___________ 热反应(填“放”或“吸”)。
(3)在一定温度,101 kPa下,分别在1 L密闭容器中充入2 mol N2O和2 mol CO,发生反应:CO(g)+N2O(g) CO2(g)+N2(g),达平衡时,测得无毒气体的体积分数75%,该条件下平衡常数Kp=___________ (Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
II.汽车尾气及颗粒物等是造成近年来重度雾霾的原因之一、在汽车排气管中安装催化净化装置可以一定程度上减少对环境的伤害,其反应原理为2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) △H=−744kJ/mol。
(4)为研究汽车尾气转化为无毒无害物质的有关反应,在密闭容器中充入10 mol CO和8 mol NO发生反应,如图所示为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。
①该反应达平衡后,为了在提高反应速率同时提高NO的转化率,可采取的措施___________ (填字母代号)。
a.改用高效催化剂 b.升高温度 c.缩小容器的体积 d.增加CO的浓度
②若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的___________ 点。
III.“丁烯裂解法”是另一种重要的丙烯生产方法,但生产过程中会有生成乙烯的副反应发生。主反应:3C4H84C3H6;副反应:C4H82C2H4。测得上述两反应的平衡体系中,各组分的质量分数(w)随温度(t)和压强(p)变化的趋势分别如图1和图2所示。
(5)平衡体系中的丙烯和乙烯的质量比是工业生产丙烯时选择反应条件的重要指标之一,从产物的纯度考虑,该数值越高越好,从图1和图2中表现的趋势来看,下列反应条件最适宜的是___________(填字母序号)。
(6)有研究者结合图1数据并综合考虑各种因素,认为450 ℃的反应温度比300 ℃或700 ℃更合适,从反应原理角度分析其理由可能是___________ 。
(1)已知: ①C(s)+N2O(g)CO(g)+N2(g) △H1=-192.9 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566.0 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3=-393.5 kJ·mol-1
则反应△H =
(2)CO、N2O在Pt2O+的表面进行两步反应转化为无毒的气体,其转化关系、相对能量与反应历程如图。
①写出N2O在Pt2O+的表面上的反应方程式:
②第一步反应的速率比第二步的
(3)在一定温度,101 kPa下,分别在1 L密闭容器中充入2 mol N2O和2 mol CO,发生反应:CO(g)+N2O(g) CO2(g)+N2(g),达平衡时,测得无毒气体的体积分数75%,该条件下平衡常数Kp=
II.汽车尾气及颗粒物等是造成近年来重度雾霾的原因之一、在汽车排气管中安装催化净化装置可以一定程度上减少对环境的伤害,其反应原理为2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) △H=−744kJ/mol。
(4)为研究汽车尾气转化为无毒无害物质的有关反应,在密闭容器中充入10 mol CO和8 mol NO发生反应,如图所示为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。
①该反应达平衡后,为了在提高反应速率同时提高NO的转化率,可采取的措施
a.改用高效催化剂 b.升高温度 c.缩小容器的体积 d.增加CO的浓度
②若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的
III.“丁烯裂解法”是另一种重要的丙烯生产方法,但生产过程中会有生成乙烯的副反应发生。主反应:3C4H84C3H6;副反应:C4H82C2H4。测得上述两反应的平衡体系中,各组分的质量分数(w)随温度(t)和压强(p)变化的趋势分别如图1和图2所示。
(5)平衡体系中的丙烯和乙烯的质量比是工业生产丙烯时选择反应条件的重要指标之一,从产物的纯度考虑,该数值越高越好,从图1和图2中表现的趋势来看,下列反应条件最适宜的是___________(填字母序号)。
A.300 ℃ 0.1 MPa | B.700 ℃ 0.1 MPa |
C.300 ℃ 0.5 MPa | D.700 ℃ 0.5 MPa |
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【推荐1】综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。
(1)I.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7kJ·mol-1
II.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
III.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH3=____ kJ·mol-1
(2)某温度下,向密闭容器中通入1molCO和2molH2发生反应III。
①平衡时CO的转化率为50%,反应体系总压为pPa,该温度下反应III的平衡常数Kp=___ Pa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压x物质的量分数)。
②其它条件不变,只改变起始H2的物质的量,平衡时CH3OH(g)的体积分数变化如图所示。
图中,n=____ mol;a、b、c三点所处的平衡状态中,CO转化率最大的是____ (填字母)。
(3)一定条件,某恒容密闭容器中投入1molCO2和3molH2发生上述反应I和II.升高反应体系温度,合成甲醇的反应速率____ (填“增大”、“减小”或“不变”);增大反应体系的压强,反应II的平衡___ (填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。
(4)若将CO2和H2按1:2.2投料发生上述反应I和II,相同反应时间后测得数据如下:
(甲醇选择性指生成甲醇的CO2在CO2消耗量中占比)
543K时,催化剂___ 对反应II的催化效果比对反应I的好,试用碰撞理论解释其原因___ 。
(1)I.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7kJ·mol-1
II.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
III.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH3=
(2)某温度下,向密闭容器中通入1molCO和2molH2发生反应III。
①平衡时CO的转化率为50%,反应体系总压为pPa,该温度下反应III的平衡常数Kp=
②其它条件不变,只改变起始H2的物质的量,平衡时CH3OH(g)的体积分数变化如图所示。
图中,n=
(3)一定条件,某恒容密闭容器中投入1molCO2和3molH2发生上述反应I和II.升高反应体系温度,合成甲醇的反应速率
(4)若将CO2和H2按1:2.2投料发生上述反应I和II,相同反应时间后测得数据如下:
T(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) |
543 | Cat.1 | 12.3 | 42.3 |
543 | Cat.2 | 10.9 | 72.7 |
(甲醇选择性指生成甲醇的CO2在CO2消耗量中占比)
543K时,催化剂
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】环境问题已成为人类共同关注的话题,燃煤废气、汽车尾气中的氮氧化物(NOx)、CO等有害气体,消除方法有多种。
(1)用稀土等催化剂能将汽车尾气中的CO、NOx、碳氢化合物转化成无毒物质,从而减少汽车尾气污染。已知:
①N2(g)+ O2(g)=2NO(g) △H=180.5 kJ/mol
②2C(s)+ O2(g)=2CO(g) △H=—221kJ/mol
③C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H=—393. 5 kJ/mol
写出NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式__________________ 。
(2)①用甲烷催化还原氮的氧化物可消除氮氧化物的污染CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=QkJ·mol-1,写出上述反应的平衡常数表达式_______ ,已知该反应的平衡常数K随温度升高而减小,则Q_______ 0(填“>”或“<”或“=”)。
②某温度下,密闭容器中CH4与NO的起始浓度分别为1mol/L、2mol/L,其中c(NO)随时间变化如图所示,t2时达到平衡,保持温度不变在t2时将容器容积压缩到一半,请画出t2-t3 c(CH4)随时间变化的曲线。_______
(3)①为提高反应:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)中的转化率,可以采取在恒压条件下充入稀有气体,解释其原因______________ 。
②电解吸收法处理氮氧化物废气的基本原理是用硝酸吸收氮氧化物生成NO2-,同时用石墨电极电解将NO2-转化成NO3-,电解条件下循环利用NO3-来处理氮氧化物。写出该法处理NO2总反应的化学方程式_______ 。
(1)用稀土等催化剂能将汽车尾气中的CO、NOx、碳氢化合物转化成无毒物质,从而减少汽车尾气污染。已知:
①N2(g)+ O2(g)=2NO(g) △H=180.5 kJ/mol
②2C(s)+ O2(g)=2CO(g) △H=—221kJ/mol
③C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H=—393. 5 kJ/mol
写出NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式
(2)①用甲烷催化还原氮的氧化物可消除氮氧化物的污染CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=QkJ·mol-1,写出上述反应的平衡常数表达式
②某温度下,密闭容器中CH4与NO的起始浓度分别为1mol/L、2mol/L,其中c(NO)随时间变化如图所示,t2时达到平衡,保持温度不变在t2时将容器容积压缩到一半,请画出t2-t3 c(CH4)随时间变化的曲线。
(3)①为提高反应:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)中的转化率,可以采取在恒压条件下充入稀有气体,解释其原因
②电解吸收法处理氮氧化物废气的基本原理是用硝酸吸收氮氧化物生成NO2-,同时用石墨电极电解将NO2-转化成NO3-,电解条件下循环利用NO3-来处理氮氧化物。写出该法处理NO2总反应的化学方程式
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】二甲醚(CH3OCH3)常用作溶剂、冷冻剂、喷雾剂等,易燃烧。 回答下列问题:
(1)25 ℃、101 kPa时,92g气态二甲醚完全燃烧生成CO2(g)、H2O(l)放出 2912 kJ热量,则表示气态二甲醚燃烧 热的热化学方程式为___________ 。当 CH3OCH3(g)完全燃烧生成 CO2(g)、H2O(l)放出 728 kJ热量时,转移的电子数为___________ (用NA 表示阿伏加德罗常数的值)。
(2)已知 H2(g)和CO(g)的燃烧热 △H 分别是
则反应
的反应热△H =___________
。
(3)在 2 L 的恒容密闭容器中,充入 6 mol H2 和2 mol CO2合成二甲醚,其反应为
,在不同温度下,5min时,水蒸气的体积分数如图所示。
①该反应的 △H=___________ 0(填“>”“<”或“=”)。
②A 点 CO2的逆反应速率___________ (填“>”“<”或“=”)B点 CO2 的逆反应速率;A点对应温度下,0 ~ 5 min 内,平均反应速率=____________ 。
③B点的平衡常数___________ (填“>”“<”或“=”)C点的平衡常数。
(1)25 ℃、101 kPa时,92g气态二甲醚完全燃烧生成CO2(g)、H2O(l)放出 2912 kJ热量,则表示气态二甲醚燃
(2)已知 H2(g)和CO(g)的燃烧热 △H 分别是
则反应
的反应热△H =
。
(3)在 2 L 的恒容密闭容器中,充入 6 mol H2 和2 mol CO2合成二甲醚,其反应为
,在不同温度下,5min时,水蒸气的体积分数如图所示。
①该反应的 △H=
②A 点 CO2的逆反应速率
③B点的平衡常数
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