工業(yè)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(yán)重污染空氣。對廢氣進(jìn)行脫硝、脫碳和脫硫處理可實現(xiàn)綠色環(huán)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

催化劑存在下,H2還原NO2生成水蒸氣和其他無毒物質(zhì)的熱化學(xué)方程式為:

Ⅱ﹒脫碳:

向2L密閉容器中加入2molCO2和6molH2,在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┳饔孟掳l(fā)生反應(yīng):

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH﹤0

⑴①該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是 (填“低溫”、“高溫”或“任意溫度”)

②下列敘述能說明此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (填字母)

A﹒混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變

B﹒CO2和H2的體積分?jǐn)?shù)保持不變

C﹒CO2和H2的轉(zhuǎn)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(dá)到平衡,t4時降低溫度,t5時達(dá)到平衡,請畫出t2~t6CO2濃度隨時間的變化曲線。

⑵改變溫度,使反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH﹤0中的所有物質(zhì)都為氣態(tài)。起始溫度、體積相同(T1℃、2L密閉容器)。反應(yīng)過程中部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表:

反應(yīng)條件

反應(yīng)時間

CO2(mol)

H2(mol)

CH3OH(mol)

H2O(mol)

反應(yīng)Ⅰ:恒溫恒容

0min

2

6

0

0

10min

4.5

20min

1

30min

1

反應(yīng)Ⅱ:絕熱恒容

0min

0

0

2

2

①達(dá)到平衡時,反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ?qū)Ρ龋浩胶獬?shù)K(Ⅰ) K(Ⅱ)(填“﹥”“﹤”或“=”)

②對反應(yīng)Ⅰ,前10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)= 。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 移動(填“正向”“逆向”或“不”)。

⑶利用CO與H2可直接合成甲醇,下圖是由“甲醇—空氣”形成的綠色燃料電池的工作原理

示意圖,寫出以石墨為電極的電池工作時負(fù)極的電極反應(yīng)式

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:2016-2017學(xué)年天津市寶坻區(qū)高二11月聯(lián)考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

在一定條件下,可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)?2Z(g)達(dá)到平衡時,測得Y的轉(zhuǎn)化率為37.5%,X的轉(zhuǎn)化率為25%,則反應(yīng)開始時,充入容器中的X、Y的物質(zhì)的量之比是( )

A.1:3 B.3:1 C.1:2 D.3:2

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科目:高中化學(xué) 來源:2017屆河北省高三上第三次階段測化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

亞硝酸鈉(有毒性,市場上很易與食鹽混淆)是一種常見的工業(yè)用鹽,廣泛用于物質(zhì)合成、金屬表面處理等,它的性質(zhì)或用途,其物理性質(zhì)與NaCl極為相似.相關(guān)化學(xué)性質(zhì)如圖所示,下列說法不正確的是( )

A.NaNO2穩(wěn)定性大于NH4NO2

B.NaNO2與N2H4反應(yīng)中,NaNO2是氧化劑

C.可用KI-淀粉和食醋鑒別NaNO2和NaCl

D.分解NaN3鹽每產(chǎn)生1molN2 轉(zhuǎn)移6mol e-

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科目:高中化學(xué) 來源:2017屆廣西省欽州市高新區(qū)高三12月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:實驗題

某學(xué)生研究小組欲探究CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合產(chǎn)生的藍(lán)綠色沉淀組成,小組進(jìn)行下列實驗探究。

【提出假設(shè)】

假設(shè)1:沉淀為Cu(OH)2;

假設(shè)2:所得沉淀為_ __;

假設(shè)3:所得沉淀為堿式碳酸銅[化學(xué)式可表示為nCu(OH)2·mCuCO3]。

【查閱資料】無論是哪一種沉淀受熱均易分解(假設(shè)均不含結(jié)晶水)。

【物質(zhì)成分探究】

步驟1:將所得懸濁液過濾,用蒸餾水洗滌,再用無水乙醇洗滌;

步驟2:甲同學(xué)取一定量所得固體,用氣密性良好的如圖裝置(夾持儀器未畫出)進(jìn)行定性實驗。

請回答下列問題:

(1)假設(shè)2中的沉淀是為 。

(2)假設(shè)1中沉淀為Cu(OH)2的理論依據(jù)是

(3)無水乙醇洗滌的目的___ 。

(4)若反應(yīng)后A中藍(lán)綠色固體變黑,C中無明顯現(xiàn)象,證明假設(shè)__________(填寫序號)成立。

(5)乙同學(xué)認(rèn)為只要將上圖中B裝置的試劑改用___________試劑后,便可驗證上述所有假設(shè)。

(6)乙同學(xué)更換B試劑后驗證假設(shè)3成立的實驗現(xiàn)象是_________________。

(7)在假設(shè)3成立的前提下,某同學(xué)考慮用Ba(OH)2代替Ca(OH)2,測定藍(lán)綠色固體的化學(xué)式,若所取藍(lán)綠色固體質(zhì)量為27.1g,實驗結(jié)束后裝置B的質(zhì)量增加2.7g,C中的產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為19.7g。則該藍(lán)綠色固體的化學(xué)式為_________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:2017屆廣西省欽州市高新區(qū)高三12月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

向100 mL 0.1 mol·L-1硫酸鋁銨[NH4Al(SO4)2]溶液中逐滴滴入0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液。隨著 Ba(OH)2溶液體積V的變化,沉淀總物質(zhì)的量n的變化如圖所示。則下列說法中正確的是( )

A.a(chǎn)點發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是:

Al3++2SO42-+2Ba2++3OH— = Al(OH)3↓+2BaSO4↓

B.b點消耗Ba(OH)2溶液體積為200mL

C.從a→b 、b→c點過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式依次為:NH4++OH-=NH3·H2O;Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

D.沉淀的質(zhì)量:a點>c點

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科目:高中化學(xué) 來源:2017屆廣東省高三上學(xué)期期中化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖是利用一種微生物將廢水中的有機(jī)物(假設(shè)是淀粉)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,并利用此電能在鐵上鍍銅,下列說法中正確的是

A.質(zhì)子透過離子交換膜由右向左移動

B.銅電極應(yīng)與X相連接

C.M電極反應(yīng)式:(C6H10O5)n+7nH2O-24ne-=6nCO2↑+24nH+

D.當(dāng)N電極消耗0.25mol氣體時,則鐵電極增重16g

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科目:高中化學(xué) 來源:2016-2017學(xué)年湖南省高二上月考五化學(xué)卷(解析版) 題型:簡答題

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重,國家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%,二氧化碳(CO2)的排放量也要大幅減少。

(1)在恒溫,容積為1 L恒容中,硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化,其反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖1所示(已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1),請回答下列問題:

①寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式:________。

②ΔH2=__________kJ·mol-1。

③在相同條件下,充入1 mol SO3和0.5 mol的O2,則達(dá)到平衡時SO3的轉(zhuǎn)化率為___________;此時該反應(yīng)________(填“放出”或“吸收”)________kJ的能量。

(2)中國政府承諾,到2020年,單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。

①CO2可轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實現(xiàn)碳循環(huán)。在體積為1 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定條件下反應(yīng):CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,測得CO2和CH3OH(g)濃度隨時間變化如圖2所示。從3 min到9 min,v(H2)=________mol·L-1·min-1。

②能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填編號)。

A.反應(yīng)中CO2與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1(即圖中交叉點)

B.混合氣體的密度不隨時間的變化而變化

C.單位時間內(nèi)消耗3 mol H2,同時生成1 mol H2O

D.CO2的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變

③為了加快化學(xué)反應(yīng)速率且使體系中氣體的物質(zhì)的量減少,其他條件不變時,可采取的措施有________(填編號)。

A.升高溫度 B.縮小容器體積 C.再充入CO2氣體 D.使用合適的催化劑

(3)工業(yè)上,CH3OH也可由CO和H2合成。參考合成反應(yīng)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常數(shù)。下列說法正確的是________。

溫度/℃

0

100

200

300

400

平衡常數(shù)

667

13

1.9×10-2

2.4×10-4

1×10-5

A.該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)

B.該反應(yīng)在低溫下不能自發(fā)進(jìn)行,高溫下可自發(fā)進(jìn)行,說明該反應(yīng)ΔS<0

C.在T ℃時,1 L密閉容器中,投入0.1 mol CO和0.2 mol H2,達(dá)到平衡時,CO轉(zhuǎn)化率為50%,則此時的平衡常數(shù)為100

D.工業(yè)上采用稍高的壓強(qiáng)(5 MPa)和250 ℃,是因為此條件下,原料氣轉(zhuǎn)化率最高

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科目:高中化學(xué) 來源:2016-2017黑龍江牡丹江第一高級中學(xué)高二上期末化學(xué)卷(解析版) 題型:選擇題

下列各組中的反應(yīng),屬于同一反應(yīng)類型的是( )

A.溴丙烷和氫氧化鈉溶液反應(yīng)制丙醇;丙烯與水反應(yīng)制丙醇

B.甲苯硝化制對硝基甲苯;甲苯和高錳酸鉀反應(yīng)制苯甲酸

C.1—氯環(huán)己烷制環(huán)己烯;丙烯與溴反應(yīng)制1,2—二溴丙烷

D.苯甲酸乙酯水解制苯甲酸和乙醇;乙酸和乙醇制乙酸乙酯

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科目:高中化學(xué) 來源:2016-2017學(xué)年河北省高二12月月考化學(xué)卷(解析版) 題型:選擇題

下列有關(guān)化工生產(chǎn)的說法正確的是

A.將氯氣通入澄清石灰水制取漂白粉

B.電解飽和食鹽水溶液制取金屬鈉

C.SO2氧化為SO3時需要使用催化劑,這樣可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率

D.用98.3%的濃H2SO4吸收SO3,目的是防止形成酸霧,使SO3吸收完全

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