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2CO(g)+4H2(g)?CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H=-256.1kJ?mol-1.
已知:H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ?mol-1
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ?mol-1
(1)以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇,其热化学方程式如下:
2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(l)△H=
(2)CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2O?CO+3H2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表:
| 温度/℃ | 800 | 1000 | 1200 | 1400 |
| 平衡常数 | 0.45 | 1.92 | 276.5 | 1771.5 |
②T℃时,向1L密闭容器中投入1molCH4和1mol H2O(g),平衡时c(CH4)=0.5mol?L-1,该温度下反应CH4+H2O?CO+3H2的平衡常数K=
(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题.某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如下图.
①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为
| n(NO) |
| n(CO) |
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染.写出CH4与NO2发生反应的化学方程式:
(4)乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-离子.该电池负极的电极反应式为
(14分)乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇的一种反应原理为:2CO(g)+4H2 (g)
CH3CH2OH(g)+H2O(g)
△H=—256.1kJ·mol—1。
已知:H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol—1
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
△H=—41.2kJ·mol—1
⑴以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇,其热化学方程式如下:
2CO2(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(l)
△H= 。
⑵CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2O
CO+3H2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表:
|
温度/℃ |
800 |
1000 |
1200 |
1400 |
|
平衡常数 |
0.45 |
1.92 |
276.5 |
1771.5 |
①该反应是_____反应(填“吸热”或“放热”);
②T℃时,向1L密闭容器中投入1molCH4和1mol H2O(g),平衡时c(CH4)=0.5mol·L—1,该温度下反应CH4+H2O
CO+3H2的平衡常数K= 。
⑶汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5 为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。
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①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为 ;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制的最佳温度在 左右。
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。写出CH4与NO2发生反应的化学方程式: 。
⑷乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2—离子。该电池负极的电极反应式为 。
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(1)汽车内燃机工作时引起反应:N2(g)+O2(g)?2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一.T℃时,向5L密闭容器中充入8mol N2和9molO2,5min后达平衡时NO物质的量为6mol,该反应的速率υ(NO)为
(2)恒温恒容,能说明反应 2NO(g)?N2(g)+O2(g) 达到平衡的是
A.单位时间内消耗2mol NO,同时消耗1mol N2
B.NO、N2、O2的浓度之比为2:1:1
C.N2的浓度不再发生变化
D.容器内气体密度不再发生变化
(3)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的:
①已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为:
②当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率.如图是反应:2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g) 中NO的浓
度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线,据此判断该反应的△H
(1)与上述平衡保持同温、同压,若向密闭容器中通入4mol X(g)和2mol Y(g),达到平衡,则Z的体积分数为
(2)与上述平衡保持同温、同压,若向密闭容器中通入X(g)和Y(g)的物质的量分别记为n(X)、n(Y),并满足平衡时Z的体积分数为0.4,则
| n(X) | n(Y) |
(1)汽车内燃机工作时引起反应:N2(g)+O2(g)=2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一.T℃时,向5L密闭容器中充入8mol N2和9molO2,5min后达平衡时NO 物质的量为6mol,该反应的速率v(NO)为
(2)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的:
①已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为
②当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率.如图1是反应:
2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g)中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线,据此判断该反应的△H
(3)人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素(CO(NH2)2),即通过阳极反应生成具有强氧化作用的中间产物来氧化代谢产物,原理如图2:
①电源的负极为
②阳极室中发生的反应为
③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将
(4)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
| 实验组 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需 时间/min | ||
| CO | H2O | H2 | CO | |||
| 1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
| 2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
| 3 | 900 | a | b | c | d | t |
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气的转化率,则
| a |
| b |
③实验4,若900℃时,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol,则此时V正