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工業(yè)生產(chǎn)中硫、氮、碳的氧化物排放都會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重環(huán)境問題,對(duì)這些物質(zhì)需要進(jìn)行綜合利用。
(1)用CH4催化還原煤燃燒產(chǎn)生的氮氧化物,可以消除污染。已知:
CH4 (g)+2NO2 (g)═N2 (g)+CO2(g)+2H2O (g)△H1=-867.0kJ?mol-1。
NO2 (g)═
1
2
N2O4 (g)△H2=-28.5 kJ?mol-1。
寫出CH4催化還原N2O4 (g)生成CO2、N2和H2O (g)的熱化學(xué)方程式
CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-810kJ/mol
CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-810kJ/mol
。
(2)以CO2、H2為原料合成乙烯的方程式為:2CO2(g)+6H2(g)?C2H4(g)+4H2O(g)△H.在常壓下,按n(CO2):n(H2)=1:3(總物質(zhì)的量為4a mol)的投料比充入恒壓密閉容器中發(fā)生反應(yīng)。測(cè)得溫度對(duì)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率影響情況如圖1所示。
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下列說法正確的是
ACD
ACD
。
A.△H<0;平衡常數(shù):KM>KN
B.若改用其他催化劑,可能會(huì)加快反應(yīng)速率,但同時(shí)會(huì)影響平衡轉(zhuǎn)化率
C.若投料比改為n(CO2):n(H2)=1:4,可以提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率
D.在250℃時(shí),若氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變,說明反應(yīng)已經(jīng)平衡
(3)250℃下,上述反應(yīng)開始時(shí)容器體積為VL,在此溫度下達(dá)到平衡時(shí)H2O(g)濃度為
16
a
13
V
16
a
13
V
mol/L.(用含a、V的代數(shù)式表示)
(4)某溫度下,n(C2H4)隨時(shí)間(t)的變化趨勢(shì)曲線如圖2所示。若其它條件不變時(shí),容器的體積為原來一半,畫出0~t1時(shí)刻n(C2H4)隨時(shí)間(t)的變化趨勢(shì)曲線。
(5)據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,CO2可以在堿性水溶液中電解生成甲烷,生成甲烷的電極反應(yīng)式是
CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-
CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-

【答案】CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-810kJ/mol;ACD;
16
a
13
V
;CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:25引用:3難度:0.6
相似題
  • 1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
    Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
    Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
    (1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
    i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
    ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
    ①ΔH1=
     
    kJ?mol-1
    ②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對(duì)反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
     
    。
    (2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對(duì)相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
     
    。
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    (3)在800℃時(shí),
    n
    C
    O
    2
    n
    C
    2
    H
    6
    =
    1
    3
    ,充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始?jí)簭?qiáng)為P,一段時(shí)間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計(jì)算結(jié)果用最簡分式表示)。
    (4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時(shí),向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得v=kc2(CH4),v=kc(C2H4)?c2(H2),k、k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時(shí)
    k
    k
     
    (用含有m的代數(shù)式表示)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (5)我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4
    ①M(fèi)是電源的
     
    極。
    ②陽極電極反應(yīng)式是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6
  • 2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
    Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
    Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
    現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
    已知:有效轉(zhuǎn)化率=
    制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量
    原料總的轉(zhuǎn)化量
    ×100%
    下列說法不正確的是(  )

    發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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