减少氮的氧化物和碳的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。合理应用和处理碳、氮及其化合物,在生产生活中有重要意义。(1)对温室气体CO2在催化剂存在下用H2还原CO2是解决温室效应的重要手段之一。
已知:①H2和CH4的燃烧热分别为285.5kJ/mol和890.0kJ/mol。
②H2O(1)═H2O(g)△H=+44kJ/mol
试写出H2还原CO2生成CH4和H2O(g)的热化学方程式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,可同时发生如下的反应Ⅰ、Ⅱ,可作为解决温室效应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存在的条件下,保持温度T不变,在一刚性密闭容器中,充入一定量的CO2及H2,起始及达平衡时,容器内各气体物质的量如表:
CO2 | H2 | CH3OH | CO | H2O(g) | 总压/kPa | |
起始/mol | 5.0 | 7.0 | 0 | 0 | 0 | p0 |
平衡/mol | n1 | n2 | p |
1
1
,此时n2=3.则反应I的平衡常数Kp=75
4
p
2
75
4
p
2
(3)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸,CO2(g)+CH4(g)⇌CH3COOH
(g)。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~300℃时,乙酸的生成速率降低的主要原因是
温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低
温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低
;300~400℃时,乙酸的生成速率升高的主要原因是温度升高,增大活化分子的百分数,化学反应速率加快
温度升高,增大活化分子的百分数,化学反应速率加快
。(4)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加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)△H>0在T℃时,反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如表:
时间/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.加入合适的催化剂C.适当缩小容器的体积D.通入一定量的NOE.加入一定量的活性炭F.适当升高温度
【答案】CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=-164kJ•mol-1;1;;温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低;温度升高,增大活化分子的百分数,化学反应速率加快;CD
75
4
p
2
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:40引用:1难度:0.5
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(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
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①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
A.减小C2H2的浓度
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(1)此时A的浓度c(A)=
(2)B的平均反应速率v(B)=
(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3