题目内容
用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染.例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160kJ•mol-1
已知NO、 NO2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的17倍,16g甲烷和该混合气体恰好完全反应生成N2、 CO2、H2O(g)放出1042.8 kJ的热量,则△H1是( )
A.-574kJ•mol-1 B.-691.2kJ•mol-1 C.-867kJ•mol-1 D.-925.6kJ•mol-1
(1)顺-1,2-二甲基环丙烷和反-1,2-二甲基环丙烷可发生如右转化:
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该反应的速率方程可表示为:v(正)=k(正)c(顺)和v(逆)=k(逆)c(反),k(正)和k(逆)在一定温度时为常数,分别称作正,逆反应速率常数。回答下列问题:
已知:t1温度下,k(正)=0.006s-1,k(逆)=0.002s-1,该温度下反应达平衡时,c(反-1,2-二甲基环丙烷):c(顺-1,2-二甲基环丙烷)=_____________;
该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆),则
________0(填“小于”“等于”或“大于”)。
(2)催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个反应,分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下:
CO2(g)+3 H2(g)? CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7kJ·mol-1 I
CO2(g)+ H2(g) ? CO(g)+H2O(g)ΔH2 II
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,经过相同反应时间测得如下实验数据:
T(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) |
543 | Cat.1 | 12.3 | 42.3 |
543 | Cat.2 | 10.9 | 72.7 |
553 | Cat.1 | 15.3 | 39.1 |
553 | Cat.2 | 12.0 | 71.6 |
【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醛的百分比;
已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1
②H2O(l)=H2O(g) ΔH3=44.0kJ·mol-1
请回答(不考虑温度对ΔH的影响):反应II的ΔH2= kJ·mol-1。
在右图中分别画出I在无催化剂、有Cat.1和由Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图(在图中标注出相应的曲线):
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