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          減少氮的氧化物和碳的氧化物在大氣中的排放是環境保護的重要內容之一。合理應用和處理碳、氮及其化合物,在生產生活中有重要意義。(1)對溫室氣體CO2在催化劑存在下用H2還原CO2是解決溫室效應的重要手段之一。
          已知:①H2和CH4的燃燒熱分別為285.5kJ/mol和890.0kJ/mol。
          ②H2O(1)═H2O(g)△H=+44kJ/mol
          試寫出H2還原CO2生成CH4和H2O(g)的熱化學方程式
          CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=-164kJ?mol-1
          CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=-164kJ?mol-1

          (2)CO2在Cu-ZnO催化下,可同時發生如下的反應Ⅰ、Ⅱ,可作為解決溫室效應及能源短缺的重要手段。Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-57.8kJ/mol
          Ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ/mol
          在Cu-ZnO存在的條件下,保持溫度T不變,在一剛性密閉容器中,充入一定量的CO2及H2,起始及達平衡時,容器內各氣體物質的量如表:
          CO2 H2 CH3OH CO H2O(g) 總壓/kPa
          起始/mol 5.0 7.0 0 0 0 p0
          平衡/mol n1 n2 p
          若反應Ⅰ、Ⅱ均達平衡時,p0=1.2p,則表中n1=
          1
          1
          ,此時n2=3.則反應I的平衡常數Kp=
          75
          4
          p
          2
          75
          4
          p
          2
          (無需帶單位,用含總壓p的式子表示。已知:氣體各組分的分壓p(B),等于總壓乘以其體積分數)。
          (3)以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2和CH4直接轉化成乙酸,CO2(g)+CH4(g)?CH3COOH
          (g)。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖所示。250~300℃時,乙酸的生成速率降低的主要原因是
          溫度超過250℃時,催化劑的催化效率降低
          溫度超過250℃時,催化劑的催化效率降低
          ;300~400℃時,乙酸的生成速率升高的主要原因是
          溫度升高,增大活化分子的百分數,化學反應速率加快
          溫度升高,增大活化分子的百分數,化學反應速率加快

          (4)用活性炭還原法可以處理氮氧化物,某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO,發生反應:C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g)△H>0在T℃時,反應進行到不同時間測得各物質的量濃度如表:
          時間/min 0 10 20 30 40 50
          c(NO)/mol?L-1 1.0 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48
          c(N2)/mol?L-1 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36
          c(CO2)/mol?L-1 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36
          30min后,只改變某一條件,根據表的數據判斷改變的條件可能是
          CD
          CD
          (填字母)。
          A.通入一定量的CO2B.加入合適的催化劑C.適當縮小容器的體積D.通入一定量的NOE.加入一定量的活性炭F.適當升高溫度

          【答案】CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=-164kJ?mol-1;1;
          75
          4
          p
          2
          ;溫度超過250℃時,催化劑的催化效率降低;溫度升高,增大活化分子的百分數,化學反應速率加快;CD
          【解答】
          【點評】
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          發布:2024/6/27 10:35:59組卷:40引用:1難度:0.5
          相似題
          • 1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
            (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
             
            kJ?mol-1
            (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
             
            ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內v(C2H4)=
             
            mol?L-1?s-1
            (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。

            ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
             
            (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數Kp=
             
            (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2
            ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
             
            (填標號)。
            A.減小C2H2的濃度
            B.升高溫度
            C.增大壓強
            D.加入合適的催化劑
            (4)工業上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為
             
            ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為
             

            發布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
          • 2.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是(  )

            發布:2024/12/30 19:30:2組卷:67引用:6難度:0.6
          • 3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
            (1)此時A的濃度c(A)=
             
            mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質的量:n(A)=n(B)=
             
            mol;
            (2)B的平均反應速率v(B)=
             
            mol/(L?min);
            (3)x的值為
             

            發布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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