15.将CH4、CO2催化重整为可用的化学品,对缓解能源危机、改善环境意义重大.

(1)以Fe(OH)3为脱硫剂,通过复分解反应吸收H2S,产物是H2O和Fe2S3
(2)过程A主要涉及以下反应:
ⅰ.CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)△H=+247kJ/mol
ⅱ.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol
①反应ⅰ的化学平衡常数K随温度的变化关系是K随温度升高而增大.
②分析反应ⅱ对反应ⅰ中CO2转化率可能的影响并说明理由:消耗CO、反应放热,都能使反应ⅰ的平衡正向移动,提高CO2的转化率;生成CO2使反应ⅰ的平衡正向移动,但降低CO2的转化率;生成H2使反应ⅰ的平衡逆向移动,降低CO2的转化率(写出一种即可).
(3)某科研团队利用Ni、CaO、Fe3O4三种催化剂在850℃下“超干重整”CH4和CO2:过程Ⅰ.通入CO2
CH4,所得CO 被吸收,H2O被分离出体系,如图2所示.过程Ⅱ.H2O被分离后,向该装置中再通入He气,使催化剂再生并获得CO,如图3所示.
①CH4和CO2 重整为CO、H2O的热化学方程式是3CO2(g)+CH4(g)?4CO(g)+2H2O(g)△H2=+329kJ•mol-1.   
②结合反应方程式简述Fe3O4的催化作用过程Ⅰ4CO+Fe3O4?3Fe+4CO2,4H2+Fe3O4?3Fe+4H2O,Fe3O4被还原,过程Ⅱ3Fe+4CO2?4CO+Fe3O4,Fe3O4重新生成.
③CaO对Fe3O4是否起到催化作用至关重要,实验研究结果如表:
编号催化剂是否添加CaO还原产物
1Fe3O4添加有Fe
2Fe3O4不添加无Fe
运用有关化学原理解释实验结果:过程Ⅰ中存在平衡4CO+Fe3O4?3Fe+4CO2,添加的CaO与CO2结合成CaCO3,降低了c(CO2),使平衡正向移动,所以有Fe生成,使Fe3O4催化作用更好.
8.氮及其化合物在工农业生产中具有重要作用.完成下列填空:
(1)如图所示为元素周期表中氮元素部分信息,数据“14.01”表示的是氮元素的相对原子质量;氮原子最外层电子有2种不同的能量,有5种不同运动状态.
(2)NH3可以作制冷剂,是因为氨易液化,液态氨气化时要吸收大量的热,使周围的温度急剧下降;NH4Cl溶液与NaOH溶液混合至中性,则c(Na+)=c(NH3•H2O)(填“<,>”或“=”)
(3)写出一个能比较氮、氧两种元素非金属性强弱的事实:气态H2O的稳定性强于气态NH3
研究NO2、SO2、CO等大气污染物的处理具有重要意义.NO2可用下列反应来处理:6NO2(g)+8NH3(g)?7N2(g)+12H2O(l)+Q(Q>0)
(4)写出上述反应的平衡常数表达式$\frac{{c}^{7}({N}_{2})}{{c}^{6}(N{O}_{2}){c}^{8}(N{H}_{3})}$,大该反应平衡常数的措施有C(填编号);
A.增压B.增加NH3的浓度C.降温D.及时移走产物
(5)一定条件下上述反应在某体积固定的密闭容器中进行,能说明该反应已经达到平衡状态的是CD.(填编号)
A.c(NO2):c(NO3)=3:4                  B.6v(NO2)=7v(N2
C.容器内气体总压强不再变化  D.容器内气体密度不再变化
(6)某温度下,在一个容积为2升的反应容器内,上述反应2分钟后达到平衡,测试NO2减少了0.75mol,则在2分钟内NH3的平均反应速率为:v(NH3)=0.25mol/(L•min).
 0  162108  162116  162122  162126  162132  162134  162138  162144  162146  162152  162158  162162  162164  162168  162174  162176  162182  162186  162188  162192  162194  162198  162200  162202  162203  162204  162206  162207  162208  162210  162212  162216  162218  162222  162224  162228  162234  162236  162242  162246  162248  162252  162258  162264  162266  162272  162276  162278  162284  162288  162294  162302  203614 

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