【题目】I.氢气在工业合成中应用广泛。
(1)通过下列反应可以制备甲醇
①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-90.8kJ·mol-1
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.3kJ·mol-1
请写出由CO2和H2制取甲醇的热化学方程式:______________________。
Ⅱ.CH4可以消除氮氧化物的污染,主要反应原理为
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) △H=-868.7kJ·mol-1
(2)在3.00L密闭容器中通入1 mol CH4和2 mol NO2,在一定温度下进行上述反应,反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
反应时间t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
总压强P/×100kPa | 4.80 | 5.44 | 5.76 | 5.92 | 6.00 | 6.00 |
由表中数据计算,0~4min内v(NO2)=___________,该温度下的平衡常数K=___________。
(3)在一恒容装置中通入一定量CH4和NO2,测得在相同时间内和不同温度下,NO2的转化率如下图。则下列叙述正确的是___________。
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A 若温度维持在200℃更长时间,NO2的转化率将大于19%
B 反应速率b点的v(逆)>e点的(逆)
C 平衡常数:c点=d点
D b点反应未达到平衡
(4)利用氨气可以设计高能环保燃料电池,用该电池电解含有NO3-的碱性工业废水,在阴极产生N2。阴极的电极反应式为______________________;在标准状况下,当阴极收集到13.44LN2时,理论上消耗NH3的体积为___________。
(5)常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,在 NH4HCO3溶液中c(NH4+)___________c(HCO3-)(填“>”“<”或“=”);反应NH4++HCO3-+H2O
NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=___________。(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7,K2=4×10-11)