11.工业上“固定”和利用CO2能有效地减轻“温室效应”.
I.工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法,该方法的化学方程式是:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol,某科学实验将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中(温度保持不变),测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标):
回答下列问题:
(1)该反应在B条件下能自发进行(城编号).
A.高温      B.低温        C.任何温度
(2)该反应在0~8min内CO2的平均反应速率是0.125mol/(L•min).
(3)该反应的平街常数K=0.5(L/mol)2
(4)仅改变某一条件再进行实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示.与实线相比,虚线I改变的条件可能是升高温度.若实线对应条件下平衡常教为K,虚线I对应条件下平衡常数为K1,盛线II对应条件下平衡常数为K2,则K、K1和K2的大小关系是KK=K2>K1
II.己知25℃时,乙酸和碳酸的电离平衡常数如2表:
物质的化学式CH3COOHHCO3
电离平衡常数K=1.8×10-5K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11
(1)用饱和氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,若已知CH3COONH4溶液pH=7,则NH4HCO3溶液显碱性(填“酸性”、“碱性”或“中性”).
( 2 ) 25℃时,在0.lmol/L乙酸溶液中加入一定量的NaHCO3,保持温度不变,所得混合液的
pH=6,那么混合液中$\frac{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}{c(C{H}_{3}COOH)}$=18;该混合溶液中的两种浓度由大到小的顺序为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-).
7.近年来雾霾天气多次肆虐我国中东部地区,其中汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一.有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要.
(1)在汽车排气管内安装催化转化器,可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质.主要原理为:2NO(g)+2CO(g)?加热催化剂2CO2(g)+N2(g).
①该反应的平衡常数表达式为$K=\frac{c({N}_{2}){c}^{2}(C{O}_{2})}{{c}^{2}(CO){c}^{2}(NO)}$.
②在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)和时间(t)的变化曲线如图1所示.据此判断该反应的△H< 0(填“>”或“<”),在T1温度下,0〜2s内N2的平均反应速率v(N2)=0.05mol/(L•s).

③将0.2mol NO和0.1mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中,反应过程中物质浓度变化如图2所示.第12min时改变的反应条件可能为D.
A.升高温度B.加入NO       C.加催化剂      D.降低温度
(2)工业上常采用“低温臭氧氧化脱硫脱硝”技术来同时吸收氮的氧化物(NOx))和SO2气体,在此过程中还获得了(NH42SO4的稀溶液.
①在(NH42SO4溶液中,水的电离程度受到了促进 (填“促进”、“抑制”或“没有影响)”
②若往(NH42SO4溶液中加入少量稀盐酸,则$\frac{c(N{H}_{4}^{+})}{c(S{{O}_{4}^{2-}}^{\;})}$值将变大  (填“变大”、“变小”或“不变”).
(3)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题.
①煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可消除氮氧化物的污染.
已知:CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867.0KJ•mol-1
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-56.9KJ•mol-1
则CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(g)的热化学方程式为CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-810.1kJ/mol.
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的.图3是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图.电极b作正 极,表面发生的电极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH.
6.雾霾天气严重影响人们的生活,其中氮氧化物和硫氧化物都是形成雾霾天气的重要因素.下列方法可处理氮氧化物和硫氧化物.
(1)用活性炭还原法可以处理氮氧化物.某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,在一定条件下,发生反应:C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g)△H=Q kJ/mol.
在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如表.

浓度/mol/L

时间/min
0102030
NO1.000.580.400.40
N200.210.300.30
CO200.210.300.30
①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=0.042mol/(L•min),T1℃时,该反应的平衡常数K=$\frac{9}{16}$.
②若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2:1:1,则Q<(填“>”、“=”或“<”)0.
(2)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术.反应原理如图甲所示.

①由图甲可知,SCR技术中的氧化剂为NO、NO2.已知c(NO2):c(NO)=1:1时脱氮效果最佳,若生成1mol N2时反应放出的热量为Q kJ.此时对应的脱氮反应的热化学方程式为2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)═2N2(g)+3H2O(g)△H=-2QkJ/mol.
②图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知工业选取的最佳催化剂及相应的温度分别为Mn、200℃.
(3)烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液,若所得溶液呈中性,则该溶液中c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)(用含硫微粒浓度的代数式表示).
(4)某研究小组用NaOH溶液吸收二氧化硫后,将得到的Na2SO3溶液进行电解,其中阴阳膜组合电解装置如图丙所示,电极材料为石墨.
①a表示阳(填“阴”或“阳”)膜.A-E分别代表原料或产品.
其中C为稀硫酸,则A为NaOH溶液(填写化学式)
②阳极电极反应式为SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+
 0  163682  163690  163696  163700  163706  163708  163712  163718  163720  163726  163732  163736  163738  163742  163748  163750  163756  163760  163762  163766  163768  163772  163774  163776  163777  163778  163780  163781  163782  163784  163786  163790  163792  163796  163798  163802  163808  163810  163816  163820  163822  163826  163832  163838  163840  163846  163850  163852  163858  163862  163868  163876  203614 

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