減少氮的氧化物和碳的氧化物在大氣中的排放是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容之一。合理應(yīng)用和處理碳、氮及其化合物,在生產(chǎn)生活中有重要意義。(1)對(duì)溫室氣體CO2在催化劑存在下用H2還原CO2是解決溫室效應(yīng)的重要手段之一。
已知:①H2和CH4的燃燒熱分別為285.5kJ/mol和890.0kJ/mol。
②H2O(1)═H2O(g)△H=+44kJ/mol
試寫出H2還原CO2生成CH4和H2O(g)的熱化學(xué)方程式CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=-164kJ?mol-1CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=-164kJ?mol-1。
(2)CO2在Cu-ZnO催化下,可同時(shí)發(fā)生如下的反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ,可作為解決溫室效應(yīng)及能源短缺的重要手段。Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-57.8kJ/mol
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ/mol
在Cu-ZnO存在的條件下,保持溫度T不變,在一剛性密閉容器中,充入一定量的CO2及H2,起始及達(dá)平衡時(shí),容器內(nèi)各氣體物質(zhì)的量如表:
CO2 | H2 | CH3OH | CO | H2O(g) | 總壓/kPa | |
起始/mol | 5.0 | 7.0 | 0 | 0 | 0 | p0 |
平衡/mol | n1 | n2 | p |
1
1
,此時(shí)n2=3.則反應(yīng)I的平衡常數(shù)Kp=75
4
p
2
75
4
p
2
(3)以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸,CO2(g)+CH4(g)?CH3COOH
(g)。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖所示。250~300℃時(shí),乙酸的生成速率降低的主要原因是
溫度超過250℃時(shí),催化劑的催化效率降低
溫度超過250℃時(shí),催化劑的催化效率降低
;300~400℃時(shí),乙酸的生成速率升高的主要原因是溫度升高,增大活化分子的百分?jǐn)?shù),化學(xué)反應(yīng)速率加快
溫度升高,增大活化分子的百分?jǐn)?shù),化學(xué)反應(yīng)速率加快
。(4)用活性炭還原法可以處理氮氧化物,某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng):C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g)△H>0在T℃時(shí),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的量濃度如表:
時(shí)間/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
c(NO)/mol?L-1 | 1.0 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
c(N2)/mol?L-1 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
c(CO2)/mol?L-1 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CD
CD
(填字母)。A.通入一定量的CO2B.加入合適的催化劑C.適當(dāng)縮小容器的體積D.通入一定量的NOE.加入一定量的活性炭F.適當(dāng)升高溫度
【答案】CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=-164kJ?mol-1;1;;溫度超過250℃時(shí),催化劑的催化效率降低;溫度升高,增大活化分子的百分?jǐn)?shù),化學(xué)反應(yīng)速率加快;CD
75
4
p
2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:40引用:1難度:0.5
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1.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
2.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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