4.氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一,消除氮氧化物有多种方法.
(1)尿素和尿素分解生成的NH3均可除去汽车尾气中NO.
已知:2CO(NH22(g)+6NO(g)═2CO2(g)+5N2(g)+4H2O(g)△H=-734.2kJ•mol-1
4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g)△H=-1806.4kJ•mol-1
则反应2NH3(g)+CO2(g)═CO(NH22(g)+H2O(g)的△H=-536.1kJ•mol-1
(2)NH3催化还原氮氧化物是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术.以FeSO4作催化剂测试温度对氮氧化物脱除效果的影响如图1,当反应在400~450℃,NOx的转化率随温度升高有所降低,其可能原因是反应放热,升高温度,平衡向逆方向进行;当体系温度升至500℃以上时,NOx的转化率迅速下降,其可能原因是FeSO4受热分解,催化剂失效.

图2是300℃时,用某种金属氧化物作催化剂,烟气中NH3、NO、NO2不同比例时氮氧化物脱除率,则c(NH3):c(NO):c(NO2)=2:1:1时,氮氧化物脱除效果最佳.
(3)利用间接电化学法除NOx.其原理如3图所示.已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~5之间,则阴极的电极反应式为2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O;隔膜可采用阳离子交换膜(填“阳离子”或“阴离子”);若吸收池中生成的N2和电解池中生成的O2的体积比为3:4,则通入吸收池NO和NO2体积比为2:1.

(4)镁铜合金(Mg2Cu)贮氢时在高温高压下与氢气反应后的产物的XRD谱如图4所示,则贮氢时的化学方程式为2Mg2Cu+3H2=MgCu2+3MgH2
(5)铝碳酸镁[Al2Mg6(OH)16CO3•4H2O]是一种抗酸剂,主要用于治疗慢性胃炎,1mol铝碳酸镁与盐酸反应时,最多消耗盐酸的物质的量为18mol.
(6)有机镁化合物X(化学式为:C8H18MgO2)可发生如下反应:C8H18MgO2+2H2O→2Y+Mg(OH)2,Y的核磁共振氢谱如图5所示,则X的结构简式为[(CH33CO]2Mg.
3.对燃煤烟气和汽车尾气进行脱硝、脱碳和脱硫等处理,可实现绿色环保、节能减排等目的.汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)$\stackrel{催化剂}{?}$ N2(g)+2CO2(g)△H=a kJ•mol-1
I.已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=b kJ•mol-1;CO的燃烧热为c kJ•mol-1.写出消除汽车尾气中NO2的污染时,NO2与CO反应的热化学方程式2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g)△H=a-b+2c kJ•mol-1
II.一定条件下,在一密闭容器中,用传感器测得该反应在不同时间的NO和CO浓度如下表:
时间/s012345
c(NO)/mol•L-11.000.80.640.550.50.5
c(CO)/mol•L-13.503.303.143.053.003.00
(1)在恒容密闭容器中充入CO、NO气体,下列图象如图1正确且能说明反应达到平衡状态的是AD.


(2)前2s内的平均反应速率υ(N2)=0.09mol/(L•s)(保留两位小数,下同);此温度下,该反应的平衡常数为0.03mol•L-1
(3)采用低温臭氧氧化脱硫脱硝技术,同时吸收SO2和NOx,获得(NH42SO4的稀溶液.已知常温下,该溶液的PH=5,则$\frac{c(N{{H}_{4}}^{+})}{c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}$=1.7×104(已知该温度下NH3•H2O的Kb=1.7×10-5).若向此溶液中再加入少量 (NH42SO4固体,$\frac{c(N{H}_{4}^{+})}{c(S{O}_{4}^{2-})}$的值将变大(填“变大”、“不变”或“变小”).
III.如图2所示,用无摩擦、无质量的活塞1、2将反应器隔成甲、乙两部分,在25℃和101kPa下达到平衡时,各部分体积分别为V、V.此时若去掉活塞1,不引起活塞2的移动.则x=1.5,V:V=3:1.
2.乙醇是一种优质的液体燃料,二甲醚与合成气制乙醇是目前合成乙醇的一种新途径,总反应为:CH3OCH3(g)+CO(g)+2H2 (g)?CH3OH(g)+C2H5OH(g).向反应系统中同时通入二甲醚、一氧化碳和氢气,先生成中间产物乙酸甲酯后,继而生成乙醇.发生的主要化学反应有:
反应过程化学方程式不同温度下的K
273.15K1000K
二甲醚羰基化反应CH3OCH3(g)+CO(g)?CH3COOCH3(g)1016.25101.58
乙酸甲酯加氢反应CH3COOCH3(g)+2H2(g)?CH3OH(g)+C2H5OH(g)103.9710-0.35
回答下列问题:
(1)二甲醚碳基化反应的△H<0 (填“>”“<”“=”).                      
(2)若反应在恒温恒容下进行,下列可说明反应已经达到平衡状态的是BD.
A.2v(CH3COOCH3)=v(H2
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度保持不变
D.密闭容器中C2H5OH的体积分数保持不变
(3)总反应CH3OCH3(g)+CO(g)+2H2 (g)?CH3OH(g)+C2H5OH(g)的平衡常数表达式K=$\frac{c({C}_{2}{H}_{5}OH)c(C{H}_{3}OH)}{c(C{H}_{3}OC{H}_{3})c(CO){c}^{2}({H}_{2})}$,随温度的升高,总反应的K将减小 (填“增大”、“不变”或“减小”).
(4)在压强为1Mpa条件下,温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率影响如图1所示,温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇含量的影响如图2所示.观察图2可知乙酸甲酯含量在 300K~600K范围内发生变化是随温度升高而增大,简要解释产生这种变化的原因该温度范围,反应Ⅰ转化率都很大,反应Ⅱ的转化率随温度升高而减小,所以乙酸甲酯的含量升高.
(5)将CH3OCH3(g)和CO(g)按物质的量之比1:1充入密闭容器中发生碳基化反应,在T K时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间(min)
浓度(mol•L-1)
01020304050
CH3OCH3(g)2.001.801.701.000.500.50
CO(g)2.001.801.701.000.500.50
CH3COOCH3(g)00.200.301.001.501.50
①20min时,只改变了某一条件,根据上表中的数据判断改变的条件可能是C(填字母).
A.通入一定量的CO  B.移出一定量的CH3OCH3C.加入合适的催化剂
②在图3中画出TK,CH3COOCH3(g)的体积分数随反应时间的变化曲线.
1.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.工业上一般采用下列反应合成甲醇CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H
(1)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度250℃300℃350℃
K3.0411.0000.120
由表中数据判断△H<0(填“>”、“=”或“<”),化学平衡常数表达式K=$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(CO){c}^{2}({H}_{2})}$;
(2)300℃时,在体积为2.0L的密闭容器中通入2mol CO和4mol H2,经过20s 达到平衡状态,
①计算20s内CO的反应速率为0.025mol/(L•s),此时容器中甲醇的体积分数为25%;
②若向上述平衡体系中同时加入1mol CO,2mol H2和1mol CH3OH气体,平衡移动情况是向右
(填“向右”、“向左”或“不移动”),原因是若向上述平衡体系中同时加入1molCO,2molH2和1molCH3OH气体,此时浓度c(CO)=0.5mol/L+$\frac{1}{2}$mol/L=1mol/L,n(H2)=2(1-0.5)mol/L+$\frac{2mol}{2L}$=2mol/L,c(CH3OH)=0.5mol/L+$\frac{1mol}{2L}$=1mol/L,此时浓度上海Qc=$\frac{1}{1×{2}^{2}}$=0.25<K=1,平衡向右移动;
(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H1=-1277.0kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l)△H3=-44kJ/mol写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-443.5KJ/mol;
(4)甲醇,氧气可制作燃料电池,写出以氢氧化钾为电解质甲醇燃料电池负极反应式CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O;如图,电解KI溶液制碘,在粗试管中加入饱和的KI溶液,然后再加入苯,插入一根石墨电极和一根铁电极,使用该燃料电池做电源,铁电极与负极(填正或负)相连接,通电一段时间后,断开电源,振荡试管,上层溶液为紫红色,当有1.27g 碘单质生成时,需要0.053g CH3OH.
 0  160331  160339  160345  160349  160355  160357  160361  160367  160369  160375  160381  160385  160387  160391  160397  160399  160405  160409  160411  160415  160417  160421  160423  160425  160426  160427  160429  160430  160431  160433  160435  160439  160441  160445  160447  160451  160457  160459  160465  160469  160471  160475  160481  160487  160489  160495  160499  160501  160507  160511  160517  160525  203614 

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