6.中国科技网2013年2月6日报导:中国工程院院士范良士教授领导的研究小组,成功开发出煤清洁燃烧的新方法.该方法的流程如图所示:

利用化学循环技术使煤释放热量的同时,捕获了反应过程中产生的99%的二氧化碳,高温铁粉用来发电,氧化后循环使用,达到电力和化工的联产,煤炭资源综合利用的目的.
(1)己知下列热化学方程式:
①C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H1=-110.4KJ/mo1
②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol
③Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H3=-26.7KJ/mo1
则Fe2O3与C(s)反应生成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式为:2Fe2O3+3C(s)=4Fe(s)+3CO2(g)△H=464.7KJ/mol.
(2)捕捉到的CO2可以和H2合成绿色燃料甲醇.300°C时,在两个容积均为2L的密闭容器中,当c(CO2)=1.00mo1•L-1、c(H2)=1.60mol•L-1时,
分别选择催化剂I、催化剂Ⅱ开始反应,达到平衡状态M.反应结果如图所示.
请回答下列问题:
①使用催化剂I时,反应在10h内的平均反应速率:
V(H2)=0.054mol/•(L•h)-1.达到平衡M时比较两个容器中的正反应速率催化剂I<催化剂II(填“>”或“<”或“=”).
②达到平衡M后,甲醇的体积分数为9.10(保留到小数点后两位);此反应在300°C时的平衡常数为0.05.
③若继续向上述平衡体系M中通入0.4molCO2和0.4mol甲醇,平衡将向逆向移动(填“正向”或“逆向”),达到平衡时得到H2的浓度为amol/L;若继续向上述平衡体系M中通入0.8molCO2和0.4molH2O,达到平衡时得到H2的浓度为bmol/L,则a>b(填“>”或“<”或“=”).
5.(1)把煤作为燃料可通过下列两种途径:途径Ⅰ:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1<0  ①途径Ⅱ:先制成水煤气:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H2>0②
再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H3<0  ③
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H4<0  ④
请回答下列问题:
途径Ⅰ放出的热量等于(填“大于”、“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量,用△H2、△H3、△H4表示△H1的数学关系式是△H1=△H2+$\frac{1}{2}$(△H3+△H4
(2)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ.则表示甲醇燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJ•mol-1
(3)已知:H-H键能为akJ/mol,N≡N键能为b kJ/mol,N-H键能为ckJ/mol.根据键能计算消耗1mol N2的合成氨反应的△H为3a+b-6ckJ/mol
(4)以CO2为碳源制取低碳有机物一直是化学领域的研究热点,CO2加氢制取低碳醇的反应如下:
反应I:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol
反应II:2CO2(g)+6H2(g)=CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=-173.6kJ/mol
写出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的反应的热化学方程式(另一产物为水蒸气)2CH3OH(g)=CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H=-75.6kJ/mol
(5)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染.已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-574kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160kJ•mol-1
③H2O(g)=H2O(l);△H=-44.0kJ•mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l);△H=-955 kJ•mol-1,该反应的熵变△S<0(填“>”、“<”、“=”).
 0  171262  171270  171276  171280  171286  171288  171292  171298  171300  171306  171312  171316  171318  171322  171328  171330  171336  171340  171342  171346  171348  171352  171354  171356  171357  171358  171360  171361  171362  171364  171366  171370  171372  171376  171378  171382  171388  171390  171396  171400  171402  171406  171412  171418  171420  171426  171430  171432  171438  171442  171448  171456  203614 

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