5.对碳硫及其化合物的研究有重要的意义.
I.利用水煤气合成二甲醚(CH3OCH3)的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)═CH3OH(g)△H=-90.8kJ.mol-1
②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ.mol-1
③CO(g)+H2O(g)═CO2+H2(g)△H=-41.3kJ.mol-1
写出利用水煤气合成二甲醚(CH3OCH3) 的热化学方程式:3CO(g)+3H2(g)═CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.4kJ•mol-1
Ⅱ.工业制硫酸的过程中利用反应2SO2(g)+O2(g)$?_{加热}^{催化剂}$SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1,将SO2转化为SO3,尾气SO3可用NaOH溶液进行吸收.请回答下列问题:
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:K=$\frac{c{\;}^{2}(SO{\;}_{3})}{c{\;}^{2}(SO{\;}_{2})•c(O{\;}_{2})}$.
(2)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO2和1mol O2发生反应,下列说法中正确的是BC(填字母).
A.若反应速率v(O2)=2v(SO3),则可以说明该可逆反应已达到平衡状态
B.保持温度和容器体积不变,再充入2mol SO2和1mol O2,n(SO3)/n(SO2)增大
C.平衡后移动活塞压缩气体,达到平衡时SO2、O2的百分含量减小,SO3的百分含量增大
D.平衡后升高温度,平衡常数K增大
(3)将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到容积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应得到如下表中的两组数据:
 实验编号 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
 SO2 O2 SO2 O2
 1 T1 4 2 X 0.8 6
 2 T2 4 2 0.4 Y t
实验1从开始到反应达到化学平衡时,v(SO2)表示的反应速率为0.2mol/L•min;T1>T2(选填“>”“<”或“=”),理由是反应放热,温度升高平衡向左移动,反应物转化率低
(4)某SO2(g)和O2(g)反应体系,时间t1达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率v与时间t的关系如图所示.若不改变SO2(g)和O2(g)的量,则图中t4时引起平衡移动的条件可能是升高温度;图中表示平衡混合物中SO2的转化率最高的一段时间是t3~t4
3.环境保护是现代的世界性课题,人类已在多方面取得了突破性进展.
(1)连续自动监测氮氧化物(NOx)的仪器--动态库仑仪已获得实际应用.它的工作原理如下图一所示.NiO电极上NO发生的电极反应式为NO+O2--2e-=NO2
(2)使用稀土催化剂有效消除汽车尾气中的NOx、碳氢化合物也已逐渐成为成熟技术.压缩天然气汽车利用这一技术将NOx、CH4转化成无毒物质,相关反应为:
①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1<0
②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2<0
③CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H3
则△H3=$\frac{△{H}_{1}+△{H}_{2}}{2}$.(用△H1和△H2表示)
(3)实验室在恒压下,将CH4(g)和NO2(g)置于密闭容器中发生反应③,测得在不同温度、不同投料比时,NO2的平衡转化率如下表:
投料比[n(NO2)/n(CH4)]400K500K600K
160%43%28%
245%33%20%
①在NO2与CH4反应时,可提高NO2转化率的措施有CEF.(填编号)
A.增加催化剂的表面积B.改用高效催化剂 C.降低温度
D.增大压强E.分离出H2O(g) F.减小[n(NO2)/n(CH4)]
②400K时,将投料比为1的NO2和CH4的混合气体共0.40mol,充入容积为2L的装有催化剂的密闭容器中,反应经过5min达到平衡,试计算反应在该温度时的平衡常数.(写出计算过程,计算结果保留三位有效数字)
③若温度不变,在反应进行到10min时将容器的容积快速压缩为1L,请在答题卷表格中画出0min~15min内,容器中CO2物质的量浓度c随时间变化的曲线图.
(4)SNCR是一种新型的烟气脱氮环保技术.在有氧条件下,其脱氮原理是:NO(g)+4NH3(g)+O2(g)═4N2(g)+6H2O(g)△H=-1627.2kJ•mol-1.NO和NH3在Ag2O催化剂表面的反应随温度的变化曲线如右图所示.图中曲线表明,随着反应温度的升高,在有氧的条件下NO的转化率有一明显的下降过程,其原因可能是(回答两条):脱氮反应是放热反应,达到平衡后升高温度,平衡逆向移动;温度升高发生了副反应:4NH3+5O2═4NO+6H2O.
 0  168551  168559  168565  168569  168575  168577  168581  168587  168589  168595  168601  168605  168607  168611  168617  168619  168625  168629  168631  168635  168637  168641  168643  168645  168646  168647  168649  168650  168651  168653  168655  168659  168661  168665  168667  168671  168677  168679  168685  168689  168691  168695  168701  168707  168709  168715  168719  168721  168727  168731  168737  168745  203614 

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