【题目】运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1) 用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的 活性炭和NO,发生 反应C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)△H=QkJ/mol。 在T1℃时,反应进行到不同时间(min) 测得各物质的浓度(mol/L) 如下:
浓度 时间 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.68 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
N2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
CO2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
①30min 后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是________(填字母编号)
a.通入一定量的NO b.加入定量的活性炭
c.加入合适的催化剂 d.适当缩小容器的体积
② 若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3: 1: 1,则Q_____ 0 (填“>”或“<”<)。
(2) 某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究,则得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示,利用以下反应:NO+CO
N2+CO2( 有CO) 2NO
N2+ O2 (无CO)
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①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为: __________;在n(NO)/n(CO)= 1的条件下,应控制最佳温度在_______左右。
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染,写出C2H6与NO2发生反应的化学方程式_________________。
③以NO2、O2 熔融NaNO3__________________。
(3) 天然气的一个重要用途是制取氢气,其原理如下:
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已知:① 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H1
②CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H2
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3
1)科学家提出一种利用天然气制备氢气的方法: CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=_____
2)这种方法的推广与使用,不仅实现资源综合利用,而且还能解决环境问题是_________。
【题目】活性炭可处理大气污染物NO。T℃时,在1L密闭容器中加入NO气体和炭粉,发生反应生成两种气体A和B,测得各物质的物质的量如下:
活性炭/mol | NO/mol | A/mol | B/mol | |
起始状态 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
2 min时 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
(1)2 min内,用NO表示该反应的平均速率v(NO)= mol·L-1·min-1;
(2)该反应的化学方程式是________________________________________;
(3)一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是_____ 。
①v(NO)∶v(A)∶v(B)=2∶1∶1
②混合气体的密度不再改变
③总压强不再改变
④混合气体的平均相对分子质量不再改变
(4)碳元素可形成数量众多,分布极广的有机化合物,其中甲醇是常见的燃料,甲醇燃料电池的结构示意图如下,一极通入甲醇,另外一极通入氧气;电解质溶液是稀硫酸,电池工作时总反应式:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。
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①a处通入的物质是____,电极反应式为:______;
②b处电极反应式为_________________________;
③电池工作时H+由 极移向 极(填正、负极)。