工業燃燒煤、石油等化石燃料釋放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等氣體,嚴重污染空氣。對廢氣進行脫硝、脫碳和脫硫處理可實現綠色環保、廢物利用。
Ⅰ.脫硝:已知:H2的燃燒熱為285.8kJ?mol-1;N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)ΔH=+133kJ?mol-1;H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44kJ?mol-1。
(1)催化劑存在下,H2還原NO2生成水蒸氣和其他無毒物質的熱化學方程式為 4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=-1100.2kJ/mol4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=-1100.2kJ/mol。
Ⅱ.脫碳:
(2)向2L密閉容器中加入2molCO2和6molH2,在適當的催化劑作用下,發生反應:CO2+3H2?CH3OH+H2O ΔH<0。
①該反應自發進行的條件是 AA(填“低溫”“高溫”或“任意溫度”)。
②下列敘述能說明此反應達到平衡狀態的是 dede(填字母)。
a.混合氣體的平均相對分子質量保持不變
b.CO2和H2的體積分數保持不變
c.CO2和H2的轉化率相等
d.混合氣體的密度保持不變
e.1molCO2生成的同時有3molH-H鍵斷裂
③CO2的濃度隨時間(0~t2)變化如圖所示,在t2時將容器容積縮小一倍,t3時達到平衡,t4時降低溫度,t5時達到平衡,請畫出t2~t6時間段CO2濃度隨時間的變化 
。

(3)改變溫度,使反應CO2+3H2?CH3OH+H2O ΔH<0中的所有物質都為氣態。起始溫度、體積相同(T1℃、2L密閉容器)。反應過程中部分數據見下表:


反應時間(min) | CO2(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) | H2O(mol) | |
反應Ⅰ:恒溫恒容 | 0 | 2 | 6 | 0 | 0 |
10 | 4.5 | ||||
20 | 1 | ||||
30 | 1 | ||||
反應Ⅱ:絕熱恒容 | 0 | 0 | 0 | 2 | 2 |
>
>
K(Ⅱ)(填“>”“<”或“=”,下同);平衡時CH3OH的濃度c(Ⅰ) >
>
c(Ⅱ)。②對反應Ⅰ,前10min內的平均反應速率v(CH3OH)=
0.025mol/(L?min)
0.025mol/(L?min)
;在其他條件不變的情況下,若30min時只向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g),則平衡 不
不
(填“正向”“逆向”或“不”)移動。【答案】4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=-1100.2kJ/mol;A;de;
;>;>;0.025mol/(L?min);不

【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:11引用:1難度:0.4
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