工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、CO、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱...
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工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、CO、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱*、脱碳和脱硫处理可实现绿*环保、废物利用。
I.脱*:已知:H2的热值为142.9 kJ/g(热值是表示单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量);
N2(g) + 2O2(g) = 2NO2(g) △H= +133 kJ/mol
H2O(g) =H2O(l) △H=- 44 kJ/mol
催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和N2的热化学方程式为_____
Ⅱ.脱碳:
(1)向2L恒容密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应 :
CO2(g)+3H2(g) ⇌ CH3OH(l)+H2O(l)。下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是________。
A.混合气体的平均摩尔质量保持不变 B.CO2和H2的体积分数保持不变
C.CO2和H2的转化率相等 D.混合气体的密度保持不变
E.1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂
(2)改变温度,使反应CO2(g) + 3H2(g) ⇌ CH3OH(g) + H2O(g)△H<0中的所有物质都为气态,起始温度体积相同(T1℃、2L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表:
恒温恒容 | 反应时间 | CO2(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) | H2O(mol) |
反应I | 0 min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10 min | 4.5 | ||||
20 min | 1 | ||||
30 min | 1 | ||||
反应II | 0 min | 0 | 0 | 2 | 2 |
①达到平衡时,反应I、II对比:平衡时CH3OH的浓度c(I)___________c(II)。
(填“>”“<”或“=”,下同);将反应I的条件改为绝热恒容,平衡时的平衡常数与反应I的比较_________(填“增大”“减小”或“不变”)
②对反应Ⅰ,前10min内的平均反应速率v(CH3OH)=________ ,在其他条件不变下,将温度改为T2,测得30min时,H2的物质的量为3.2mol,则T1____T2(填“>”“<”或“=”)若30min时只向容器中再冲入1molCO2(g)和1molH2O(g),则平衡_______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)
(3)**燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用**燃料电池电解100mL 1mol·L -1食盐水,电解一段时间后,收集到标准状况下的*气2.24L(设电解后溶液体积不变)。
①**燃料电池的负极反应式: ____________________________________
②电解后溶液的pH= __________________________(忽略*气与*氧化*溶液反应)。
【回答】
(14分)I.脱*:H2(g)+2NO2(g)==N2(g)+4H2O(g) △H= -1100.2 kJ/mol
Ⅱ.脱碳:
(1)DE
(2) = 减小 0.025mol/() < 不
(3) CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+ 14
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:综合题
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