6.CO2的回收利用对减少温室气体排放、改善人类生存环境具有重要意义.利用CO2和CH4重整可制合成气(主要成分CO、H2),重整过程中部分反应的热化学方程式为:
①CH4(g)═C(s)+2H2(g)△H=75.0kJ•mol-1
②CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H=41.0kJ•mol-1
③CO(g)+H2(g)═C(s)+H2O(g)△H=-131.0kJ•mol-1
(1)反应CO2(g)+CH4(g)═2CO(g)+2H2(g)的△H=+247kJ•mol-1
(2)固定n(CO2)=n(CH4),改变反应温度,CO2和CH4的平衡转化率见图1.

①同温度下CO2的平衡转化率大于(填“大于”或“小于”)于CH4的平衡转化率,其原因是CO2发生了其他副反应.
②高温下进行该反应时常会因反应①生成“积碳”(碳单质),造成催化剂中毒,高温下反应①能自发进行的原因是该反应△H>0,△S>0,高温时△G=△H-T△S<0.
(3)一定条件下Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝,其反应机理如图2所示,该反应的化学方程式为CO2+4H2═CH4+2H2O,反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是MgOCH2
(4)卤水可在吸收烟道气中CO2的同时被净化,实现以废治废,其中涉及的一个反应是CaSO4+Na2CO3═CaCO3+Na2SO4,则达到平衡后,溶液中$\frac{c(C{{O}_{3}}^{2-})}{c(S{{O}_{4}}^{2-})}$=$\frac{Ksp(CaC{O}_{3})}{Ksp(CaS{O}_{4})}$.[用Ksp(CaSO4)和Ksp(CaCO3)表示].
5.硝酸工业是国民经济的命脉产业,工业制硝酸通常是如下过程:
步骤一:氮气与氢气合成氨气;步骤二:氨气的催化氧化;步骤三:NO的氧化再水化.
请回答下列问题:
(1)对于N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H1kJ/mol,满足如图1象:
①根据图△H1<0,T3<T4.(填“>”“<”“=”)
②若温度为T1且容积为2L的密闭容器下中,发生合成氨的反应,起始时通入2mol的N2和6mol的H2,10分钟达到平衡状态,此时NH3的体积分数为60%.则0到10min内用H2表示化学反应速率为0.225mol/(L•min),N2的转化率为75%,反应开始和平衡状态体系的压强之比等于8:5.T1温度下平衡常数K≈21.3,若升高温度K值减小.(填“增大”“减小”“不变”)
③若第②小问中反应体系达到平衡后,再通入1mol N2和3mol H2,则H2转化率增大.(填“增大”“减小”“不变”)
④若恒定温度为T1,容积为2L,则若开始通入2mol N2和2mol H2和2mol的NH3则反应开始时V>V(填“>”“<”“=”),达到新的平衡状态后,再通入2mol N2,则N2的转化率降低.(填“升高”、“降低”或者“不变”)
⑤对于合成氨的体系中,既可以增大反应速率又可以提高H2的转化率的措施有增大压强和增大N2浓度.(填两点即可)
(2)已知:
化学键N≡NH-HN-H
键能/kJ/molabc
则△H1=(a+3b-6c)kJ/mol,问题(1)第②小问中能量变化为9c-1.5a-4.5bkJ.
(3)已知:
①N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H1kJ/mol
②4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(l)△H2kJ/mol
③4NO(g)+3O2(g)+2H2O(g)═4HNO3(aq)△H3kJ/mol
则N2(g)+3H2(g)+4O2(g)═2HNO3(aq)+2H2O(l)△H=(△H1+0.5△H2+0.5△H3)kJ/mol(用a、b、c、△H2和△H3表示)
 0  160188  160196  160202  160206  160212  160214  160218  160224  160226  160232  160238  160242  160244  160248  160254  160256  160262  160266  160268  160272  160274  160278  160280  160282  160283  160284  160286  160287  160288  160290  160292  160296  160298  160302  160304  160308  160314  160316  160322  160326  160328  160332  160338  160344  160346  160352  160356  160358  160364  160368  160374  160382  203614 

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