题目内容
能源、环境与人类生活和社会发展密切相关,研究它们的综合利用有重要意义。
(1)氧化—还原法消除氮氧化物的转化如下:![]()
①反应Ⅰ为:NO+O3=NO2+O2,生成11.2 L O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是 mol。
②反应Ⅱ中,当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2时,反应的化学方程式是 。
(2)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g) △H=-41.8 kJ·mol-1已知:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1,写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式 。
某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3,装置如下图一,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是 。![]()
(4)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g);
①该反应平衡常数表达式为K= 。
②已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如右图二所示。该反应的ΔH________(填“>”、“<”或“=”)0。
(5)合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应:CO(g) +2H2(g)
CH3OH(g) △H<0。在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中分别充入amol CO和2a mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图三所示,此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是 ;若三个容器内的反应都达到化学平衡时,CO转化率最大的反应温度是 。
⑴①1(2分)②6NO2+4CO(NH2)2=7N2+8H2O+4CO2(2分)
⑵2NO(g)+O2(g) = 2NO2(g) △H=-113.0 kJ/mol(2分) ⑶NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+(2分)
⑷① c(CH3OCH3)×c3(H2O)]/[c2(CO2)×c6(H2) (2分) ② < (2分) ⑸Ⅲ(2分);T1(1分)
CO和H2的混合气体俗称合成气,是一种重要的工业原料气,工业上利用天
然气(主要成分为CH4)与水进行高温重整制备合成气。
⑴ 已知:CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为-890.3kJ/mol、-285.8kJ/mol和
-283.0kJ/mol,且1mol液态水汽化时的能量变化为44.0kJ。用1 m3(标准状况)的
甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气所需的热量为 (保留整数)。
⑵ 在一定温度下,向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g),测得
CH4(g)和H2(g)的物质的量浓度随时间变化如下表所示:
|
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | ||||||
| CH4 | 0.2mol·L-1 | 0.13 mol·L-1 | 0.1 mol·L-1 | 0.1 mol·L-1 | 0.09 mol·L-1 | ||||||
| H2 | 0 mol·L-1 | 0.2 mol·L-1 | 0.3 mol·L-1 | 0.3 mol·L-1 | 0.33 mol·L-1 |
①计算该反应第一次达平衡时的平衡常数K 。
②3min时改变的反应条件是 (只填一种条件的改变即可)。
⑶ 已知温度、压强、投料比X对该反应的影响如图所示。
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①图1中的两条曲线所示投料比的关系X1 X2(填“=”、“>”或“<”下同)。
②图2中两条曲线所示的压强比的关系:P1 P2。
⑷ 以天然气(设杂质不参与反应)、KOH溶液为原料可设计成燃料电池:
①放电时,负极的电极反应式为 。
②设装置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下
的体积为8.96L,放电过程中没有气体逸出,则放电完毕后,所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为 。