(Ⅰ)甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应 |
平衡常数 |
温度℃ |
|
500 |
800 |
||
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) |
K1 |
2.5 |
0.15 |
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g) |
K2 |
1.0 |
2.50 |
③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g) |
K3 |
|
|
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3= (用K1、K2表示)。500℃时测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol/L)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时V正 V逆(填“>”、“=”或“<”)。
(2)在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)-反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是 。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是 。
(3)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下,将a mol/L的醋酸与b mol/LBa(OH)2溶液等体积混合,反应平衡时,2c(Ba2+)= c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为 。
(Ⅱ)已知草酸是一种二元弱酸,草酸氢钠(NaHC2O4)溶液显酸性。
(1)常温下,向10 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴加10mL 0.01mol·L-1 NaOH溶液时,比较溶液中各种离子浓度的大小关系 ;
(2)称取6.0g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解配成250 mL 溶液。量取两份此溶液各25 mL,分别置于两个锥形瓶中。第一份溶液中加入2滴酚酞试液,滴加0.25mol·L-1 NaOH 溶液至20mL时,溶液由无色变为浅红色。第二份溶液滴加0.10 mol·L-1 酸性KMnO4溶液至16mL时反应完全。则原试样中H2C2O4·2H2O的的质量分数为_______。
(1)常温下,向20 mL 0.2 mol·L-1H2A溶液中滴加0.2 mol·L-1NaOH溶液。有关微粒物质的量变化如图(其中Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-)。请根据图示填空:
①当V(NaOH)=20mL时,溶液中离子浓度的大小关系: ___________________;
②等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水_________(填“大”、“小”或“相等”),欲使NaHA溶液呈中性,可以向其中加入___________。
(2)氨气分解反应的热化学方程式如下:2NH3(g)N2(g)+3H2(g) △H=+92.4kJ·mol-1研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。图1为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率。
①不同催化剂存在下,氨气分解反应的活化能最大的是__________(填写催化剂的化学式)。
②恒温(T1)恒容时,用Ni催化分解初始浓度为c0的氨气,并实时监测分解过程中氨气的浓度。计算后得氨气的转化率α(NH3)随时间t变化的关系曲线(见图2)。请在图2中画出:如果将反应温度提高到T2,Ru催化分解初始浓度为c0的氨气过程中α(NH3)—t的总趋势曲线(标注Ru—T2)
③假设Ru催化下温度为T1时氨气分解的平衡转化率为40%,则该温度下此分解反应的平衡常数K与c0的关系式是:K=_____________。
利用天然气可制得以H2、CO等为主要组成的工业原料合成气,反应为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
(1)甲烷与水蒸气反应,被氧化的元素是 ,当生成标准状况下35.84L合成气时转移电子的物质的量是 。
(2)将2 mol CH4和5 mol H2O(g)通入容积为100L的反应室,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。
①达到A点所需的时间为5min,则v(H2)= ,100℃时平衡常数K= 。
②图中的Pl P2(填“<”、“>”或“=”),A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是 。
(3)合成气用于合成氨气时需除去CO,发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H<0,
下列措施中能使增大的 (选填编号)。
A.降低温度 B.恒温恒容下充入He(g)
C.将H2从体系中分离 D.再通入一定量的水蒸气
可用碳酸钾溶液吸收生成的CO2,常温下pH=10的碳酸钾溶液中水电离的OH-的物质的量浓度为 ,常温下,0.1 mol·L-1KHCO3溶液pH>8,则溶液中c(H2CO3) c(CO32-)(填“>”、“=”或“<”)。
近年来大气问题受到人们越来越多的关注。按要求回答下列问题:
Ⅰ.实现反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),△H0,对减少温室气体排放和减缓燃料危机具有重要意义。在2L密闭容器中,通入5mol CH4与5mol CO2的混合气体,一定条件下发生上述反应,测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。
则p1、p2、p3、p4由大到小的顺序 ,该反应的正反应是______(填“吸热”或“放热”)反应,当1000℃甲烷的转化率为80%时,该反应的平衡常数K=________。
Ⅱ.PM2.5污染与直接排放化石燃烧产生的烟气有关,化石燃料燃烧同时放出大量的SO2和NOx。
(1)处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160kJ·mol-1
CH4(g)+2NO2 (g)= N2(g) + CO2(g)+2H2O(g) △H3
则△H3= ,如果三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3,则K3=__________(用K1、K2表示)
(2)实验室可用NaOH溶液吸收SO2,某小组同学在室温下,用pH传感器测定向20mL0.1mol·L-1NaOH溶液通入SO2过程中的pH变化曲线如图所示。
①ab段发生反应的离子方程式为________________。
②已知d点时溶液中溶质为NaHSO3,此时溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______,如果NaHSO3的水解平衡常数Kh=1×10-12mol·L-1,则该温度下H2SO3的第一步电离平衡常数Ka=________________。
运用化学反应原理研究碳、氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义;
(1)甲醇是重要的可再生燃料。已知在常温常压下:
则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_________。
(2)利用催化氧化反应将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤.
①一定条件下,将SO2与O2以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生上述反应,能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a.体系的密度不发生变化
b.体系中硫元素的质量百分含量不再变化
c.SO2与SO3的体积比保持不变
d.容器内的气体分子总数不再变化
e.单位时问内转移4 mol电子,同时消耗2molSO3
②T℃时,在1L密闭容器中充入0.6 molSO3,下图表示SO3物质的量随时间的变化曲线。达到平衡时,用SO2表示的化学反应速率为________;SO3的转化率为________(保留小数点后-位):T℃时,反应的平衡常数为_______;T℃其他条件不变,在8min时压缩容器体积至0.5 L,则n(SO3)的变化曲线为________(填字母)。
(3)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A物质的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图所示。
电池正极的电极反应式是_____电解质溶液的pH______(填写增大、减小、不变),A.物质是______(写化学式)。
过氧化氢是用途很广的绿色氧化剂,它的水溶液俗称双氧水,常用于消毒、杀菌、漂白等。试回答下列问题:
(1)写出在酸性条件下H2O2氧化氯化亚铁的离子反应方程式:____________。
(2)Na2O2,K2O2以及BaO2都可与酸作用生成过氧化氢,目前实验室制取过氧化氢可通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用,过滤即可制得。则上述最适合的过氧化物是________。
(3)甲酸钙[ (HCOO)2 Ca]广泛用于食品工业生产上,实验室制取甲酸钙的方法之一是将氢氧化钙和甲醛溶液依次加入到质量分数为30%-70%的过氧化氢溶液中,则该反应的化学方程式为________。过氧化氢比理论用量稍多,其目的是________。反应温度最好控制在30 -70℃,温度不易过高,其主要原因是________。
(4)下图是硼氢化钠一过氧化氢燃料电池示意图。该电池工作时,正极附近溶液的pH_____(填“增大”、
“减小”或“不变”)。
(5)研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,发生如下反应:CO2 (g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表:
物 质 |
CH4 |
CO2 |
CO |
H2 |
体积分数 |
0.1 |
0.1 |
0.4 |
0.4 |
①此温度下该反应的平衡常数K=__________
②已知:CH4(g)+2O2(g) ===CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3 kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g) ===CO2(g)+H2 (g) △H="+2.8" kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g) ===2CO2(g) △H=-566.0 kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) 的△H=________________
研究氮的固定具有重要意义。
(1)雷雨天气中发生自然固氮后,氮元素转化为________而存在于土壤中。处于研究阶段的化学固定
新方法是N2在催化剂表面与水发生如下反应:
2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g) △H K ①
已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H1=-92.4kJ·mol-1 K1 ②
2H2(g) +O2(g) =2H2O(l) △H2=-571.6kJ·mol-1 K2 ③
则△H =________;K=___________(用K1和 K2表示)。
(2)在四个容积为2L的密闭容器中,分别充入1mol N2、3mol H2O,在催化剂条件下进行反应①3h,实验数据见下表:
序号 |
第一组 |
第二组 |
第三组 |
第四组 |
t/℃ |
30 |
40 |
50 |
80 |
NH3生成量/(10﹣6mol) |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
2.0 |
下列能说明反应①达到平衡状态的是_____(填字母)。
a.NH3和O2的物质的量之比为4∶3
b.反应混合物中各组份的质量分数不变
c.单位时间内每消耗1molN2的同时生成2molNH3
d.容器内气体密度不变
若第三组反应3h后已达平衡,第三组N2的转化率为___________;第四组反应中以NH3表示的反应速率是__________________,与前三组相比,NH3生成量最小的原因可能是_________________。
(3)美国化学家发明一种新型催化剂可以在常温下合成氨,将其附着在电池的正负极上实现氮的电化学固定,其装置示意图如下:
则开始阶段正极反应式为_____________;忽略电解过程中溶液体积变化,当电池中阴极区溶液pH = 7时,溶液中NH3·H2O的浓度为___________( Kb=2×10-5mol·L-1);当电池中阴极区呈红色时,溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________________。
对氮及其化合物的研究具有重要意义。
(1)在1 L密闭容器中,4 mol氨气在一定条件下分解生成氮气和氢气。2 min时反应吸收热量为46.1 kJ,此时氨气的转化率为25%。该反应的热化学方程式为_____________,这段时间内v(H2)=_________。
(2)298K时.在2L固定体积的密闭容器中,发生可逆反应:2NO2(g)N2O4(g) =-akJ·mol-1(a>0),N2O4的物质的量浓度随时间变化如图所示。达平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍。
①298K时,该反应的化学平衡常数为_________(精确到0.01);
②下列情况不是处于平衡状态的是__________(填字母序号);
a.混合气体的密度保持不变
b.混合气体的颜色不再变化
c.气压恒定时
③若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)=0.6 mol,n(N2O4)=1.2 mol,则此时v正____v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(3)用氨气可设计成如图所示燃料电池,产生的X气体可直接排放到大气中。则a电极电极反应式为________________。
(4)t℃下,某研究人员测定NH3·H2O的电离常数为1.8×10-5。NH4+的水解常数为1.5×10-8,则该温度下水的离子积常数为___________,请判断t_____25℃(填“>”、“<”或“=”)。
以甲烷为初始原料制取氢气,是一项比较成熟的技术,下面是制取氢气的流程图,根据信息回答下列问题:
(1)阶段I发生的反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
①已知在“水碳比”[]等于3时测得温度(T )和压强(p)对上述反应的影响如图所示。则升高温度,该反应的平衡常数K_______(填“增大”、“减小”或“不变”),据图可知p1_________(填“>”、“<”或“=”)p2。
②将等物质的量的甲烷和水蒸气充入1L恒容密闭容器中,发生上述反应,某温度下反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得一氧化碳的物质的量为0.10 mol,则甲烷的平衡转化率为____________。
(2)阶段Ⅱ发生的反应为CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+ H2 (g),T1温度时,向2L的恒容密闭容器中通入一定量的CO和H2O(g),反应过程中测得部分数据如下表所示(表中t1<t2):
反应时间/min |
n(CO)/mol |
n(H2O)/mol |
0 |
1.20 |
0.60 |
t1 |
0.80 |
|
t2 |
|
0.20 |
①保持T1温度不变,若向原容器中通入0.60 rnol CO和1.20 mol H2O(g),则达到平衡后n(CO2)=____。
②若达到平衡后,保持其他条件不变,只是向原平衡体系中再通入0.20 mol H2O(g),则下列说法正确的是________。
a.CO的转化率将增大
b.H2O(g)的体积分数将增大
c.气体的密度将不变
d.化学平衡常数将增大
e.因混合气体总体积不变,故混合气体的总物质的量不变
(3)储氢问题是安全利用氢能的关键,某合金是一种能够吸收氢气的神奇材料,已知一定条件下1 cm3的该合金最多可吸收6.02×1022个氢原子,液态氢气的密度为0.07 g·cm-3,则相同体积的该合金和液态氢的含氢量之比为_________。
研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO可用于炼铁,已知:①Fe2O3(s)+ 3C(s)=2Fe(s)+ 3CO(g) ΔH1=+489.0 kJ/mol,
②C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。
(2)①分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。则该电池的负极反应式: 。
②用上述燃料电池用惰性电极电解足量MgCl2和NaCl的混合溶液。电解开始后阴极的现象为____ 。
(3)一定条件下铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),已知该反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图甲所示:
①该反应的平衡常数表达式K= 。
②一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图乙所示。8分钟内,CO的平均反应速率v(CO)= mol/(L·min)。
③下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO2)增大的是 (填序号)。
A.升高温度 | B.增大压强 |
C.充入一定量CO | D.再加入一些铁粉 |
④CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图:
(i)曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ(填“>”或“=”或“<”)。
(ii)一定温度下,此反应在恒压容器中进行,能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 。
a.容器中压强不变
b.H2的体积分数不变
c.c(H2)=3c(CH3OH)
d.容器中密度不变
e.2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂
2014年莱芜共出现284天雾霾天气,其中重度霾15天。燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
I.已知:①CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s) ΔH=-178.3 kJ/mol
②CaO(s)+SO2(g)=CaSO3(s) ΔH=-402.0 kJ/mol
③2CaSO3(s)+O2(g)=2CaSO4(s) ΔH=-2314.8 kJ/mol
写出CaCO3与SO2反应生成CaSO4的热化学方程式:____
II.(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g),△H<0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g)。某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
浓度/mol·L-1
时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
||
0 |
1.00 |
0 |
0 |
||
10 |
0.58 |
0.21 |
0.21 |
||
20 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
||
30 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
||
40 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
||
50 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
①10min~20min以v(CO2) 表示的平均反应速率为 。
②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为 (保留两位小数)。
③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”) 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 (填序号字母)。
A.容器内压强保持不变
B.2v正(NO) = v逆(N2)
C.容器内CO2的体积分数不变
D.混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。
III.化学在环境保护中起着十分重要的作用,利用电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。该方法可用H2将NO3-还原为N2,25℃时,反应进行10min,溶液的pH由7变为12。其原理如下图所示。
电源负极为 (填A或B),阴极反应式为 ;若电解过程中转移了2mol电子,则质子交换膜左侧极室电解液的质量减少 克。
常温下钛的化学活性很小,在较高温度下可与多种物质反应。工业上由金红石(含TiO2大于96%)为原料生产钛的流程如下:
(1)TiCl4遇水强烈水解,写出其水解的化学方程式 。
(2)①若液氯泄漏后遇到苯,在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快,原因是 。
②Cl2含量检测仪工作原理如下图8,则Cl2在Pt电极放电的电极反应式为 。
③实验室也可用KClO3和浓盐酸制取Cl2,方程式为:KClO3 + 6HCl(浓) =" KCl" + 3Cl2↑+ 3H2O。
当生成6.72LCl2(标准状况下)时,转移的电子的物质的量为 mol。
(3)一定条件下CO可以发生如下反应:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H。
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中,CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如上图9所示,下列判断正确的是 (填序号)。
a.△H <0
b.P1<P2<P3
c.若在P3和316℃时,起始时n(H2)/n(CO)=3,则达到平衡时,CO转化率小于50%
③采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚(简称DME)。观察上图10回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为 时最有利于二甲醚的合成。
“低碳循环”已引起各国家的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2正成为化学家研究的主要课题。
Ⅰ.用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:
C+ KMnO4+ H2SO4→ _CO2↑+ MnSO4 + K2SO4+ H2O
Ⅱ.工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO(同时产生H2),CO和水蒸气在一定条件下发生反应也能制取氢气:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41 kJ/mol
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应。相关数据如下:
容器编号 |
起始时各物质物质的量/mol |
达到平衡的时间 |
达平衡时体系能量的变化/kJ |
|||
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
|||
① |
1 |
4 |
0 |
0 |
t1 min |
放出热量:32.8 kJ |
② |
2 |
8 |
0 |
0 |
t2 min |
放出热量:Q |
(1)容器①中反应达平衡时,CO的转化率为 。
(2)计算容器②中反应的平衡常数K= 。
(3)下列叙述正确的是 (填字母序号)。
a.平衡时,两容器中H2的体积分数相等
b.容器②中反应达平衡状态时,Q =" 65.6" kJ
c.反应开始时,两容器中反应的化学反应速率相等
d.容器①中,反应的化学反应速率为:
e.平衡时,容器中的转化率:① < ②
Ⅲ.工业上利用用CO2来生产燃料甲醇的反应原理:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),某些化学键的键能数据如下表:
则该热化学反应方程式为 。
Ⅳ.将CH3OH设计成燃料电池,其利用率更高,下图是利用甲醇燃料电池进行某种电化学反应的示意图。
①写出该燃料电池的负极电极方程式 。
②若A、B是石墨电极,X为NaCl溶液,当A极产生22.4L气体(标况下),则理论上消耗CH3OH 克。
③若乙池要实现铁上镀铜,则A电极选择 。
(14分)尿素[CO(NH2)2]是一种非常重要的高氮化肥,以天然气(含H2S)为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤未列出)。
请回答下列问题:
(1)反应①的离子方程式是____________。
(2)天然气脱硫后产生的Fe2S3和H2O与02反应的化学方程式是_______。
(3)反应②N2+3H22NH3△H<0,温度升高,该反应的平衡常数_______ (填 “增大”、“减小” 或“不变”)。如该反应在恒容恒温条件下进行,下列说法能判断达到平衡的是 。
A.单位时间内生成nmol N2同时消耗3nmol H2 |
B.混合气体的密度不变 |
C.混合气体的平均摩尔质量不变 |
D.N2、H2、NH3浓度之比为1:3:2 |
(4)H2NCOONH4(氨基甲酸铵)是合成尿素的中间体,H2NCOONH4在水溶液中要发生水解反应,其水解反应的离子方程式为: 。
(5)如果整个生产过程釆用绿色化学工艺,则生产120t尿素理论上需要CH4__ _m3(标准状况)。
(6)化学家正在研究尿素动力燃料电池,尿液也能发电!用这种电池直接去除城市废水中的尿素,既能产生净化的水又能发电。尿素燃料电池结构如图所示,工作时负极的电极反应式为_____。
(15分)能源、环境与人类生活和社会发展密切相关,研究它们的综合利用有重要意义。
(1)氧化—还原法消除氮氧化物的转化:
①反应Ⅰ为:NO+O3=NO2+O2,生成11.2 L O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是 mol。
②反应Ⅱ中,当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2时,反应的化学方程式是 。
(2)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H=-41.8 kJ·mol-1已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式 。
(3)某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3,装置如下图,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是 。
(4)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g);
①该反应平衡常数表达式为K= 。
②已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图所示。该反应的ΔH________(填“>”、“<”或“=”)0。
(5)合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应:CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) △H<0。在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中分别充入amol CO和2a mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示,此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是 ;若三个容器内的反应都达到化学平衡时,CO转化率最大的反应温度是 。
试题篮
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