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CH4可用于消除NO2的污染,回答下列問題。菁優(yōu)網(wǎng)
(1)已知:
①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-116.2kJ?mol-1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ?mol-1
③CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
則CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=
-863.8
-863.8
kJ?mol-1
(2)在相同溫度和壓強下,一定量的CH4與NO2在不同條件下反應的能量變化如圖所示。當反應進行到某相同時刻時,測得在催化劑2條件下NO2轉化率更高,其原因是
反應未達到平衡狀態(tài),在催化劑2條件下,反應的活化能更低,反應速率更快,相同反應時間內二氧化氮的轉化率更高
反應未達到平衡狀態(tài),在催化劑2條件下,反應的活化能更低,反應速率更快,相同反應時間內二氧化氮的轉化率更高
。
(3)在體積均為2L的密閉容器A(500℃,絕熱)、B(500℃,恒溫)兩個容器中分別加入2molCH4、2molNO2和相同催化劑。A、B容器中CH4的轉化率α(CH4)隨時間變化如圖所示。
時間(s/t) 0 100 200 300 400
A中α(CH4)(%) 0 20 22 22 22
B中α(CH4)(%) 0 10 20 25 25
①A、B兩容器中,反應平衡后放出熱量少的是
A
A
,理由是
A容器絕熱,隨反應進行放出的熱量使體系溫度升高,相對B容器中反應平衡逆向進行,逆向為吸熱反應,放出熱量減少
A容器絕熱,隨反應進行放出的熱量使體系溫度升高,相對B容器中反應平衡逆向進行,逆向為吸熱反應,放出熱量減少

②B容器中,判斷該反應達到平衡狀態(tài)的標志為
ac
ac
(填字母序號)。
a.壓強保持不變
b.密度保持不變
c.CO2的體積分數(shù)保持不變
d.v(CH4):v(N2)=1:l
e.斷裂4molC-H鍵同時斷裂2molO-H鍵
③A容器中前100s內用NO2表示的化學反應速率v(NO2)=
0.004
0.004
mol?L-1?s-1
④已知反應速率v=k?c(CH4)?c(NO22,v=k?c(N2)?c(CO2)?c(H2O)2(k、k分別是正、逆反應速率常數(shù)),則B容器中平衡時
k
k
=
1
12
1
12
,200s時
v
v
=
3.75
3.75
。

【答案】-863.8;反應未達到平衡狀態(tài),在催化劑2條件下,反應的活化能更低,反應速率更快,相同反應時間內二氧化氮的轉化率更高;A;A容器絕熱,隨反應進行放出的熱量使體系溫度升高,相對B容器中反應平衡逆向進行,逆向為吸熱反應,放出熱量減少;ac;0.004;
1
12
;3.75
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:38引用:2難度:0.6
相似題
  • 1.甲醇CH3OH是一種重要的化工原料,在生產(chǎn)中有著廣泛的應用。
    (1)已知
    甲醉脫水反應Ⅰ2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.9kJ?mol-1
    甲醇制烯烴反應Ⅱ2CH3OH(g)═C2H4(g)+2H2O(g)△H2=-29.1kJ?mol-1
    乙醇異構化反應ⅢC2H5OH(g)═CH3OCH3(g)△H3=+50.7kJ?mol-1
    ①屬于吸熱反應的是
     
    (填羅馬數(shù)字)。
    ②反應Ⅰ中,反應物具有的總能量
     
    (填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的總能量。
    ③反應Ⅱ的△S
     
    0(填“>”或“=”或者“<”),該反應
     
    在任意溫度下自發(fā)(填“能或“不能”)。
    ④則乙烯氣相直接水合反應
    C2H4(g)+H2O(g)═C2H5OH(g)的△H=
     
    kJ?mol-1。
    (2)合成CH3OH的一種反應為:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)。一定條件下,將1molCO和2molH2在1L容器中發(fā)生上述反應。經(jīng)過2 min反應生成了amolCH3OH(反應前后體積不變)
    ①此時CO的濃度為
     
    mol/L。
    ②2min內用H2表示該反應的速率為v(H2)=
     
    mol(L?min)。
    ③升高溫度,反應的平衡常數(shù)K減小,則該反應為
     
    (填“吸熱反應”或“放熱反應”)。
    一定能說明該反應達到平衡的標志是
     
    。
    A.CO、C2H5OH的濃度相等
    B.2v(CO)=v(H2
    C.混合氣體的密度保持不變
    D.混合氣體的平均摩爾質量不再改變

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:7引用:1難度:0.5
  • 2.(1)已知:
    甲醇脫水反應   2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.9kJ?mol-1
    甲醇制烯烴反應  2CH3OH(g)═C2H4 (g)+2H2O(g)△H2=-29.1kJ?mol-1
    乙醇異構化反應  C2H5OH (g)═CH3OCH3(g)△H3=+50.7kJ?mol-1
    則乙烯氣相直接水合反應的熱化學方程式為:
     

    (2)如圖為乙烯氣相直接水合法制備乙醇中乙烯的平衡轉化率與溫度、壓強的關系(其中n(H2O):n(C2H4)=1:1)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    若p2=8.0MPa,列式計算A點的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計算;分壓=總壓×物質的量分數(shù);結果保留到小數(shù)點后兩位);
    (3)以乙烯為燃料,氧氣為氧化劑,KOH溶液為電解質溶液,可制成燃料電池(電極材料為惰性電極)。
    ①若KOH溶液足量,則負極的電極反應式
     
    。
    ②若電解質溶液中KOH的物質的量為0.75mol,當有0.25mol乙烯參與反應時(假設電解質溶液體積變化忽略不計),則反應后電解質溶液中各種離子的物質的量濃度由大到小的順序是
     
    。

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:21引用:1難度:0.6
  • 3.(1)煤氣化制合成氣(CO 和 H2
    已知:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H1=131.3 kJ?mol-1
    C(s)+2H2 O(g)═CO2(g)+2H2(g)△H2=90 kJ?mol-1
    則一氧化碳與水蒸氣反應生成二氧化碳和氫氣的熱化學方程式是
     

    (1)由合成氣制甲醇
    合成氣 CO 和H2 在一定條件下能發(fā)生反應:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ①在容積均為 V L 的甲、乙、丙、丁四個密閉容器中分別充入 a mol CO 和 2a mol H2,四個容器的反應溫度分別為 T1、T2、T3、T4 且恒定不變。在其他條件相同的情況下,實驗測得反應進行到 t min 時H2 的體積分數(shù)如圖1所示,則T3 溫度下的化學平衡常數(shù)為
     
    (用 a、V 表示)
    ②如圖2反映的是在T3 溫度下,反應進行 t min 后甲醇的體積分數(shù)與反應物初始投料比
    c
    CO
    c
    H
    2
      的關系,請畫出T4 溫度下的變化趨勢曲線。
    ③在實際工業(yè)生產(chǎn)中,為測定恒溫恒壓條件下反應是否達到平衡狀態(tài),可作
    為判斷依據(jù)的是
     

    A.管道內氣體密度保持不變B.CO 的體積分數(shù)保持不變
    C.氣體的平均相對分子質量保持不變D.c(H2)=2c(CH3OH)
    (3)由甲醇制烯烴
    主反應:2CH3OH?C2H4+2H2Oi;3CH3OH?C3H6+3H2Oii
    副反應:2CH3OH?CH3OCH3+H2Oiii
    某實驗室控制反應溫度為 400℃,在相同的反應體系中分別填裝等量的兩種催化劑(Cat.1 和 Cat.2),以恒定的流速通入 CH3OH,在相同的壓強下進行甲醇制烯烴的對比研究,得到如圖3實驗數(shù)據(jù)(選擇性:轉化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)
    菁優(yōu)網(wǎng)
    由圖象可知,使用 Cat.2 反應 2 h 后甲醇的轉化率與乙烯和丙烯的選擇性均明顯下降,可能的原因是(結合碰撞理論解釋)
     

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:43引用:2難度:0.3
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