摘要:氧气在放电条件下.若有30%转化为臭氧.当温度和压强相同时.放电前后气体的密度之比是 A.10:9 B.9:10 C.3:2 D.2:3

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(12分)随着氮氧化物污染的日趋严重,我国将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前,消除氮氧化物污染有多种方法:

(1)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(g)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)  △H.某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时刻测得各物质的浓度如下:

      浓度/mol•L-1

时间/min

NO

N2

CO2

0

0.100

0

0

10

0.058

0.021

0.021

20

0.040

0.030

0.030

30

0.040

0.030

0.030

40

0.032

0.034

0.017

50

0.032

0.034

0.017

①T1℃时,该反应的平衡常数K=              (保留两位小数)

②30min后,改变某一条件,经过一段时间后反应重新达到平衡,则改变的条件可能是                       

③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中的NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则该反应的△H           (填“>”、“<”或“=”)0

(2)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)+2H20(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和NO2反应生成N2(g) 、CO2(g)和 H2O(l)的热化学方程式:               

                                                                

(3)选择性催化还原(SCR)脱硝技术是目前应用最广、最有效的烟气脱硝技术之一。该技术涉及以下反应:4NO(g)+4NH3(g)+ O2(g)=在4N2(g)+ 6H2O(g),在恒容的密闭容器中,下列有关说法中正确的是      (填字母)

A.其他条件不变,使用高效催化剂,烟气中NO的转化率增大

B.单位时间内消耗NH3和NO的物质的量之比为1:1时,反应达到平衡

C.其他条件不变时升高温度,反应的平衡常数减小

D.反应达到平衡后,再向容器中充入等量的反应物,再次达到平衡时,NO的转化率减小

(4)以NO2 、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图所示,在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y,该电极的电极反应可表示为                             

 

 

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碳捕捉和储存技术是指通过碳捕捉技术,将工业和有关能源产业所产生的二氧化碳分离出来再利用。在我国已经能够对捕捉到的二氧化碳进行净化,然后用于保鲜,或制造干冰,或将二氧化碳注入衰竭的油层以提高油田采收率或利用二氧化碳培养海藻和合成有机物等。
(1)下列捕获二氧化碳的反应中,其原子利用率不能达到100%的是_________。
a.CO2+CaOCaCO3
b.K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3
c.2Mg+CO22MgO+C
(2)用二氧化碳合成烃,需要提供辅助原料氢气,下列制取氢气的方法中可行且能实现二氧化碳零排放的是_________
a.用太阳能光解海水制氢
b.利用天然气与水高温催化制氢
c.利用活泼金属与海水反应制氢
d.利用核反应堆多余的电能电解海水制氢
(3)CO与H2在一定条件下发生反应生成燃料甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。某研究小组将2 mol
CO和4 mol H2置于一体积不变的1L密闭容器中,测定不同时间段内H2的转化率,得到如下数据:
根据以上信息作出的下列判断中正确的是______。
a.反应在4.5 h时混合气体的密度和相对分子质量均比2h时的大
b.反应在5.5 h时,v正(H2)=2v逆(CH3OH)
c.在此条件下,反应的平衡常数约为1. 62
d.若其他条件不变,将CO的物质的量改为10 mol,则可得64 g甲醇
(4)某文献报道:在300℃、30 MPa条件下,以Fe、CoCl2作催化剂,CO2和H2反应生成丁烷和戊烷。
①假定在一实验容器中充入一定量的CO2和H2,加入催化剂,若CO2和H2转化率均为100%,产物只有丁烷和戊烷,n(H2)/n(CO2)=a,则a的取值范围为__________。
②据问题①,今有标准状况下的CO2 448 L,n(丁烷)/n(戊烷)=x,消耗H2的物质的量为y,则y=_____ (用x表示)。
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2010年11月30日,联合国气候大会在墨西哥坎昆召开,讨论全球变暖问题.二氧化碳是主要的温室气体,请根据题目要求,回答下列问题:
(Ⅰ)二氧化碳与氢氧化钠反应生成盐.
标准状况下,2.24LCO2通入150mL 1mol/LNaOH溶液中,气体完全被吸收.所得盐溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为:
 

(Ⅱ)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环,利用催化剂可以将CO2和H2转化成甲醇.反应的化学方程式为3H2(g)+CO2(g)?CH3OH(g)+H2O(g).
(1)利用此反应可设计成酸性环境下的原电池,减少CO2排放量.则原电池正极的电极反应式为
 

(2)某温度下,在密闭容器内,发生上述反应,并测得不同时间CO2和H2的浓度如表
时间/S c(CO2)mol/L c(H2)mol/L
0 1.00×10-1 3.00×10-1
1 8.50×10-2 2.55×10-1
2 6.50×10-2 1.95×10-1
3 5.50×10-2 1.65×10-1
4 5.00×10-2 1.50×10-1
5 5.00×10-2 1.50×10-1
请回答下列问题
①在上述条件下反应能自发进行,则反应的△H
 
0(填>,<,=).前2s内的平均反应速率v(CO2)=
 

②保持温度不变,在另一容器中进行上述反应,某一时刻测得c(CO2)=5.00×10-2mol/L,
c(H2)=2.00×10-1mol/L,c(CH3OH)=5.00×10-2mol/L,c(H2O)=5.00×10-1mol/L,此时反应向
 
(正或逆)反应方向进行(若是平衡状态,此空不填).
③上述反应达到平衡后,恒温恒容条件下,密闭容器中再充入1.00×10-3mol/L CO2和3.00×10-3mol/LH2,达新平衡后CO2百分含量将
 
(增大、减小或不变).
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据报道:美国海军科学家拟提取海水中溶解的二氧化碳,利用类似FT合成的方法生产短链不饱和烃,以作为汽油的替代品。研究发现,如果使用铁作催化剂,二氧化碳与氢气反应产生30%的甲烷,其余的短链烃可以被用来提炼燃料。
(1)为延缓全球温室效应,二氧化碳捕获和封存技术(CCS)是当今化学的前沿技术,下列通过化学反应捕获二氧化碳的反应,其原子利用率达100%的是____________。
(a)CO2+CaOCaCO3
(b)K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3
(c)2Mg+CO22MgO+C
(d)
(2)用二氧化碳合成烃,需要提供辅助原料氢气,下列制取氢气的方法可行且二氧化碳零排放的是___________。
(a)用太阳能光解海水制氢
(b)利用天然气与水高温催化制氢
(c)利用活泼金属与海水反应制氢
(d)利用核反应堆多余的电能电解海水制氢
(3)所谓FT合成,就是CO在金属催化剂上催化氢化反应,生成以直链烷烃和烯烃为主的混合物的过程。CO2与H2合成汽油(平均组成设为C8H18)反应的化学方程式为:_________。
(4)某文献报道:在300℃、30MPa,以Fe、CoCl2作催化剂条件下,CO2和H2反应生成丁烷和戊烷。
①假定在一实验容器中充入一定量的CO2和H2,加入催化剂,若CO2和H2转化率均为100%,产物只有丁烷和戊烷,n(H2)/n(CO2)=a,a取值范围为:_________________。
②据问题①,今有标准状况下的CO2 448L,n(丁烷)/n(戊烷)=x,消耗H2的物质的量为y,则y=___________(用x表示)。
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