【题目】“绿水青山就是金山银山”,研究NO2、NO、CO、NO2-,碳氢化合物大气污染物和水污染物热处理对建设美丽中国具有重要意义。

1)己知:汽车尾气中的CONOx、碳氮化合物是大气污染物。使用稀土等催化剂能将CONO转化成无毒物质。

已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+180.5kJ/mol K1(该反应的平衡常数)

2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2=-221kJ/mol K2(同上)

C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3=-393.5kJ/mol K3(同上)

写出NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式________,以及该热化学方程式的平衡常数K=________(用K1、K2、K3表示)

(2)污染性气体NO2与CO在一定条件下的反应为:2NO2+4CO4CO2+N2 △H=-1200kJ/mol。

①某温度下,在2L密闭容器中充入0.lmolNO2和0.2molCO,此时容器的压强为1个大气压,5秒时反应达到平衡时,容器的压强变为原来的29/30,则反应开始到平衡时NO2的平均反应速率v(NO2=_____mol/(L·s)。

②能使该反应的反应速率增大,且平衡向逆反应方向移动的是_______

A.及时分离出CO2

B.适当升高温度

C.减小容器体积使体系压强增大

D.选择高效催化剂

(3)在高效催化剂作用下可用NH3还原NO2进行污染物处理。

①相同条件下,选用A、B、C三种催化剂进行反应,生成氮气的物质的量与时间变化如图。活化能最小的是________

②在催化剂A作用下测得相同时间处理NO2的量与温度关系如图。试说明图中曲线先增大后减小的原因___(假设该温度范围内催化剂的催化效率相同)。

【题目】研究煤的合理利用及CO2的综合应用有着重要的意义。请回答以下问题:

I.煤的气化

已知煤的气化过程涉及的基本化学反应有:

C(s)+H20(g)CO(g)+H2(g) △H=+131kJ/mol

②CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) △H=akJ/mol

查阅资料反应②中相关化学键键能数据如下表:

化学键

H-H

H—C

H-O

E/(kJ/mol)

1072

436

414

465

(1)煤直接甲烷化反应C(s)+2H2(g)CH4(g)的△H为_______kJ/mol,该反应在______(填“髙温”或“低温”)下自发进行。

Ⅱ.合成低碳烯烃

在体积为1 L的密闭容器中,充入1molCO22.5molH2,发生反应:

2C02(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H20(g) △H=-128kJ/mol,测得温度对催化剂催化效率和 C02平衡转化率的影响如图所示:

(2)图中低温时,随着温度升高催化剂的催化效率提高,但C02的平衡转化率却反而降低,其原因是__________

(3)250℃时,该反应的平衡常数K值为__________

Ⅲ.合成甲醇

在恒温2 L容积不变的密闭容器中,充入lmolC02和3molH2,发生反应:C02(g)+3H2(g)CH30H(g)+H20(g),测得不同时刻反应前后容器内压强变化(p/p)如下表:

时间/h

1

2

3

4

5

6

p/p

0.90

0.85

0.82

0.81

0.80

0.80

(4)反应前1小时内的平均反应速率V(H2)为_________mol/(L·h),该温度下C02的平衡转化率为_________

IV.电解逆转化制乙醇

(5)科研人员通过反复实验发现:C02可以在酸性水溶液中电解生成乙醇,则生成乙醇的反应发生在_________极(“阴”或“阳”),该电极的反应式为_________

 0  195974  195982  195988  195992  195998  196000  196004  196010  196012  196018  196024  196028  196030  196034  196040  196042  196048  196052  196054  196058  196060  196064  196066  196068  196069  196070  196072  196073  196074  196076  196078  196082  196084  196088  196090  196094  196100  196102  196108  196112  196114  196118  196124  196130  196132  196138  196142  196144  196150  196154  196160  196168  203614 

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