中国环境监测总站数据显示,颗粒物(PM2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
Ⅰ.改变煤的利用方式可减少环境污染,通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气。
(1)已知:H2(g)+1/2O2(g)═H2O(g) △H1= —241.8 kJ•mol-1
2C(s)+O2(g)═2CO(g) △H2= —221 kJ•mol-1
由此可知焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为
(2)煤气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收,该反应的离子方程式为
(已知:H2S:Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15;H2CO3:Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11)
(3)现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中发生如下反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH,得到两组数据
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 |
该反应的
H 0(填“<”或“>”);若在9000C时,另做一组实验,在2L的恒容密闭容器中加入l0mol CO,5mo1 H2O,2mo1 CO2,5mol H2,则此时?正 ?逆(填“<”,“>”,“=”)。
(4)一定条件下,某密闭容器中已建立A(g)+B(g)
C(g)+D(g) △H>0的化学平衡,其时间速率图像如右图,下列选项中对于t1时刻采取的可能操作及其平衡移动情况判断正确的是
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A.减小压强,同时升高温度,平衡正向移动
B.增加B(g)浓度,同时降低C(g)浓度,平衡不移动
C.增加A(g)浓度,同时降低温度,平衡不移动
D.保持容器温度压强不变通入稀有气体,平衡不移动
Ⅱ.压缩天然气(CNG)汽车的优点之一是利用催化技术将NOx转变成无毒的CO2和N2。
①CH4(g)+4NO(g)
2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1<0
②CH4(g) +2NO2(g)
N2(g) +CO2(g) +2H2O(g) △H2<0
(5)收集某汽车尾气经测量NOx的含量为1.12%(体积分数),若用甲烷将其完全转化为无害气体,处理1×104L(标准状况下)该尾气需要甲烷30g,则尾气中V (NO)︰V (NO2)= 。
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(6)在不同条件下,NO的分解产物不同。在高压下,NO在40℃下分解生成两种化合物,体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图所示。写出Y和Z的化学式: