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运用化学反应原理知识回答下列有关碳和碳的化合物的问题
(1)汽车尾气的主要污染物是NO以及燃料燃烧不完全所产生的CO,它们是现代化城市的重要大气污染物,为了减轻汽车尾气造成的大气污染,人们开始探索利用NO和CO在一定条件下转化为两种无毒气体E和F的方法(已知该反应在一定条件下可以自发进行).在2L密闭容器中加入一定量NO和CO,当温度分别在T1和T2时,测得各物质平衡时物质的量如表:
             物质
T/℃n/mol
T/℃
NO CO E F
初始 0.100 0.100 0 0
T1 0.020 0.020 0.080 0.040
T2 0.010 0.010 0.090 0.045
①请结合上表数据,写出NO与CO反应的化学方程式
2CO+2NO⇌2CO2+N2
2CO+2NO⇌2CO2+N2
,该反应的△S
0(填“<”或“>”)
②上述反应T1℃时的平衡常数为K1,T2℃时的平衡常数为K2
根据表中数据计算K1=
3200
3200

根据表中数据判断,温度T1和T2的关系是(填序号)
A
A

A.T1>T2B.T1<T2C.无法比较
(2)生成的CO2经常用氢氧化钠来吸收,现有0.4mol CO2,若用200mL 3mol/L NaOH溶液将其完全吸收,溶液中离子浓度由大到小的顺序为:
c(Na+)>c(
HCO
-
3
)>c(
CO
2
-
3
)>c(OH-)>c(H+
c(Na+)>c(
HCO
-
3
)>c(
CO
2
-
3
)>c(OH-)>c(H+

(3)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9.CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为
5.6×10-5
5.6×10-5
mol/L.
(4)已知CH4,H2和CO的燃烧热(△H)分别为-890.3kJ/mol,-285.8kJ/mol和-283.0kJ/mol,工业上利用天然气(主要成分CH4)与CO2进行高温重整制备CO和H2,写出该反应的热化学方程式:
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.3kJ•mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.3kJ•mol-1

(5)CO还可以用做燃料电池的燃料,某熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,该电池用 Li2CO3 和 Na2CO3 的熔融盐混合物作电解质,CO 为负极燃气,空气与 CO2 的混合气为正极助燃气,制得在 650℃下工作的燃料电池,写出其负极和正极电极反应方程式:
负极:
2CO-4e-+2
CO
2
-
3
=4CO2
2CO-4e-+2
CO
2
-
3
=4CO2
;正极:
O2+4e-+2CO2=2
CO
2
-
3
O2+4e-+2CO2=2
CO
2
-
3

【答案】2CO+2NO⇌2CO2+N2;<;3200;A;c(Na+)>c(
HCO
-
3
)>c(
CO
2
-
3
)>c(OH-)>c(H+);5.6×10-5;CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.3kJ•mol-1;2CO-4e-+2
CO
2
-
3
=4CO2;O2+4e-+2CO2=2
CO
2
-
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:9引用:1难度:0.5
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  • 1.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是(  )

    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
  • 2.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
    (1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ•mol-1
    (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
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。

    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
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
  • 3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
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