20.CO
2既是溫室氣體,也是重要的化工原料,二氧化碳的捕捉和利用是我國(guó)能源領(lǐng)域的一個(gè)重要戰(zhàn)略方向。
(1)用活性炭還原法可以處理汽車(chē)尾氣中的氮氧化物,某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g)?N
2(g)+CO
2(g)ΔH,在T
1℃時(shí),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下:
濃度/(mol/L) 時(shí)間/min |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
NO |
2.0 |
1.16 |
0.40 |
0.40 |
0.6 |
N2 |
0 |
0.42 |
0.80 |
0.80 |
1.2 |
CO2 |
0 |
0.42 |
0.80 |
0.80 |
1.2 |
①據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析T
1℃時(shí),該反應(yīng)在0~10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N
2)=
mol/(L?min);計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
。
②若30min后只改變某一條件,據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是
(填字母編號(hào))。
A.加入合適的催化劑
B.適當(dāng)縮小容器的體積
C.通入一定量的NO
D.加入一定量的活性炭
③若30min后升高溫度至T
2℃,達(dá)到平衡時(shí),容器中NO、N
2、CO
2的濃度之比為2:3:3,則達(dá)到新平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率
(填“升高”或“降低”),ΔH
0(填“>”或“<”)。
(2)工業(yè)上用CO
2和H
2反應(yīng)合成二甲醚。已知:
CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)ΔH
1=-49.1kJ?mol
-12CH
3OH(g)?CH
3OCH
3(g)+H
2O(g)ΔH
2=-24.5kJ?mol
-1寫(xiě)出CO
2(g)和H
2(g)轉(zhuǎn)化為CH
3OCH
3(g)和H
2O(g)的熱化學(xué)方程式
。
(3)常溫下,用NaOH溶液作CO
2捕捉劑不僅可以降低碳排放,而且可得到重要的化工產(chǎn)品Na
2CO
3。
①若某次捕捉后得到pH=10的溶液,則溶液中c(
):c(
)=
。[常溫下K
1(H
2CO
3)=4.4×10
-7、K
2(H
2CO
3)=5×10
-11]。
②欲用2LNa
2CO
3溶液將4.66gBaSO
4(233g/mol)固體全部都轉(zhuǎn)化為BaCO
3,則所用的Na
2CO
3溶液的物質(zhì)的量濃度至少為
。[已知:常溫下K
sp(BaSO
4)=1×10
-11,K
sp(BaCO
3)=1×10
-10]。(忽略溶液體積的變化)