(8分) CO2是最重要温室气体,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2具有重大意义。
(1)科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理,进行如下实验:某温度下,在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2,在一定条件下反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。
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①写出该反应的化学方程式_______________________ 计算从反应开始到3 min时,氢气的平均反应速率v(H2)=____________________。
②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是___________________ 。
A 在原容器中再充入1 mol H2 B 在原容器中再充入1 mol CO2
C 缩小容器的容积 D 使用更有效的催化剂
E.在原容器中充入1 mol He F.将水蒸气从体系中分离出
(2)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料,其热化学反应方程式为:2CO2(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1,
(3)在一定压强下,测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。
n(H2)/n(CO2) | 500 | 600 | 700 | 800 |
1.5 | 45 | 33 | 20 | 12 |
2 | 60 | 43 | 28 | 15 |
3 | 83 | 62 | 37 | 22 |
①上述反应的a________0(填“大于”或“小于”)。
②恒温下,向反应体系中加入固体催化剂,则该反应的反应热a值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在一定温度下,增大
的值,CO2转化率_________,生成乙醇的物质的量________(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。
(7分)某同学模拟工业“折点加氯法”处理氨氮废水的原理,进行如下研究。
装置(气密性良好,试剂已添加) | 操作 | 现象 |
| 打开分液漏斗活塞,逐滴加入浓氨水 | ⅰ.C中气体颜色变浅 ⅱ.稍后,C中出现白烟并逐渐增多 |
(1)浓氨水分解可以制氨气,写出A中反应的化学方程式是 。从平衡移动 的角度分析NaOH固体在氨水分解中的作用 。
(2)现象ⅰ,C中发生的反应为:2NH3(g)+3Cl2(g)= N2(g)+6HCl(g) ?H= —456 kJ·mol-1
已知:![]()
①NH3的电子式是 。
②断开1mol H-N键与断开1molH-Cl键所需能量相差约为 ,
(3)现象ⅱ中产生白烟的化学方程式是 。
(4)为避免生成白烟,该学生设计了下图装置以完成Cl2和NH3的反应。
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若该装置能实现设计目标,则①石墨b电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)
②写出石墨a电极的电极反应式: 。