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燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、二氧化碳等气体,常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用等。
(1)对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物:
①CH4 (g)+4NO2(g)==4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-570 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)="=2" N2(g) +CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1
则CH4 (g)+2NO2(g)="=" N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=___________。
(2)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)
已知在压强为a MPa下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下图:
①此反应为 (填“放热”、“吸热”);若温度不变,提高投料比[n(H2)/n(CO2)],则K将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②若用甲醚作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池正极的电极反应式_______________________。
③在a MPa和一定温度下,将6 mol H2和2 mol CO2在2 L密闭容器中混合,当该反应达到平衡时,测得平衡混合气中CH3OCH3的体积分数约为16.7%(即1/6),此时CO2的转化率是多少?(计算结果保留2位有效数字)
④在a MPa和500K下,将10mol H2和5 mol CO2在2 L密闭容器中混合,5min达到平衡,请在答题卡的坐标图中画出H2浓度变化图。(请标出相应的数据)
(15分)为了减少煤燃烧对大气造成的污染,煤的气化和液化是高效、清洁利用煤炭的重要途径,而减少CO2气体的排放也是人类面临的重大课题。煤综合利用的一种途径如下所示:
(1)用如图[(1)小题图]所示装置定量检测过程①产生的CO2(已知:煤粉燃烧过程中会产生SO2)B中预期的实验现象是 ,D中的试剂是 。
(2)已知① C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2 (g) ; ΔH1 =" +131.3" kJ·mol-1
② C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g) ;ΔH2 =" +90" kJ·mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 。
(3)用(3)小题图装置可以完成⑤的转化,同时提高能量的利用率。其实现的能量转化形式主要是由 能转化为 能,a的电极反应式是 。
(4)燃煤烟气中的CO2可用稀氨水吸收,不仅可以减少CO2的排放,也可以生产化肥碳酸氢铵。假设该方 法每小时处理含CO2的体积分数为11.2%的燃煤烟气 1000 m3(标准状况),其中CO2的脱除效率为80%,则理论上每小时生产碳酸氢铵 kg。
(1)用图所示装置定量检测过程①产生的CO2(已知:煤粉燃烧过程中会产生SO2)
B中预期的实验现象是______,D中的试剂是______.
(2)已知C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H1=+131.3kJ?mol-1
C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)△H2=+90kJ?mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是______,该反应的化学平衡常数K随温度的升高将______ (填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)用图装置可以完成⑤的转化,同时提高能量的利用率.其实现的能量转化形式主要是______,a的电极反应式是______.
(4)燃煤烟气中的CO2可用稀氨水捕获和吸收,不仅可以减少CO2的排放,也可以生产化肥碳酸氢铵.假设该方法每小时处理含CO2的体积分数为11.2%的燃煤烟气1000m3(标准状况),其中CO2的脱除效率为80%,则理论上每小时生产碳酸氢铵______kg.
(1)用图所示装置定量检测过程①产生的CO2(已知:煤粉燃烧过程中会产生SO2)
B中预期的实验现象是______,D中的试剂是______.
(2)已知C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H1=+131.3kJ?mol-1
C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)△H2=+90kJ?mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是______,该反应的化学平衡常数K随温度的升高将______ (填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)用图装置可以完成⑤的转化,同时提高能量的利用率.其实现的能量转化形式主要是______,a的电极反应式是______.
(4)燃煤烟气中的CO2可用稀氨水捕获和吸收,不仅可以减少CO2的排放,也可以生产化肥碳酸氢铵.假设该方法每小时处理含CO2的体积分数为11.2%的燃煤烟气1000m3(标准状况),其中CO2的脱除效率为80%,则理论上每小时生产碳酸氢铵______kg.
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(1)对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物:
①CH4 (g)+4NO2(g)==4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-570 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)="=2" N2(g) +CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1
则CH4 (g)+2NO2(g)="=" N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=___________。
(2)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)
已知在压强为a MPa下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下图:
①此反应为 (填“放热”、“吸热”);若温度不变,提高投料比[n(H2)/n(CO2)],则K将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②若用甲醚作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池正极的电极反应式_______________________。
③在a MPa和一定温度下,将6 mol H2和2 mol CO2在2 L密闭容器中混合,当该反应达到平衡时,测得平衡混合气中CH3OCH3的体积分数约为16.7%(即1/6),此时CO2的转化率是多少?(计算结果保留2位有效数字)
④在a MPa和500K下,将10mol H2和5 mol CO2在2 L密闭容器中混合,5min达到平衡,请在答题卡的坐标图中画出H2浓度变化图。(请标出相应的数据)