研究NO2、H2S、CO等气体的无害化处理,对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。请按要求回答下列问题。
(1)用 NH3NH3(填化学式)处理NO2尾气,反应生成N2和H2O。
(2)将H2S废气通入质子膜燃料电池(如图所示),回收单质S2同时使能量得到再利用。
①电池的负极为电极 aa(填字母)。
②H+经质子膜进入区域为 bb(填字母)。
③正极电极反应式为 O2+4e-+4H+=2H2OO2+4e-+4H+=2H2O。
④电路中每通过0.4mole-,吸收H2S 0.10.1mol。
(3)将CO通过反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ/mol,转化为氢能源。
①判断该反应能自发进行的依据是 等气体体积的放热反应,ΔG=ΔH-TΔS<0等气体体积的放热反应,ΔG=ΔH-TΔS<0。
②欲使CO的平衡转化率提高,可采取的措施有 降低温度、增大水蒸气的浓度降低温度、增大水蒸气的浓度。
③在容积2L的密闭容器中,将20molCO(g)与80molH2O(g)混合加热到830℃,发生上述反应,经10min达到平衡,此时n(H2)=10mol。
ⅰ.CO的转化率为 50%50%;
ⅱ.0~10min内该反应的平均反应速率v(H2O)=0.5mol/(L•min)0.5mol/(L•min);
ⅲ.该反应的平衡常数为 1717。
④实验发现,其他条件不变,在相同时间内,向上述体系中投入一定量的CaO。对比实验的结果如图所示,可得结论:

ⅰ:投入一定量的CaO可以明显提高H2的体积分数投入一定量的CaO可以明显提高H2的体积分数,其理由是 CaO与CO2反应生成CaCO3,CO2的浓度减小,平衡正向移动,H2的体积分数增大CaO与CO2反应生成CaCO3,CO2的浓度减小,平衡正向移动,H2的体积分数增大。
ⅱ:微米CaO和纳米CaO对平衡的影响不同,其理由是纳米CaO比微米CaO的颗粒更小,表面积更大,能吸收更多CO2。
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【考点】化学平衡的计算;原电池与电解池的综合.
【答案】NH3;a;b;O2+4e-+4H+=2H2O;0.1;等气体体积的放热反应,ΔG=ΔH-TΔS<0;降低温度、增大水蒸气的浓度;50%;0.5mol/(L•min);;投入一定量的CaO可以明显提高H2的体积分数;CaO与CO2反应生成CaCO3,CO2的浓度减小,平衡正向移动,H2的体积分数增大
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:26引用:1难度:0.6
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