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菁優(yōu)網(wǎng)減少氮的氧化物和碳的氧化物在大氣中的排放是環(huán)境保護的重要內(nèi)容之一。合理應用和處理碳、氮及其化合物,在生產(chǎn)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(fā)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(nèi)各氣體物質(zhì)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(shù)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(shù))。
(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(shù),化學反應速率加快
溫度升高,增大活化分子的百分數(shù),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(fā)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(zhì)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(jù)表的數(shù)據(jù)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(shù),化學反應速率加快;CD
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:40引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.某反應A(g)+B(g)→C(g)+D(g)的速率方程為v=k?cm(A)?cn(B)(k為速率常數(shù),lgk=-
    E
    a
    2
    .
    303
    RT
    +lgA,其中A、R為常數(shù),Ea為活化能,T為開氏溫度),其半衰期(當剩余反應物恰好是起始的一半時所需的時間)為
    0
    .
    8
    k
    。改變反應物濃度時,反應的瞬時速率如表所示:
    c(A)/(mol?L-1 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00
    c(B)/(mol?L-1 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200
    v/(10-3mol?L-1?min-1 1.6 3.2 v1 3.2 v2
    下列說法正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/14 18:30:5組卷:45引用:4難度:0.5
  • 2.已知反應2N2O(g)═2N2(g)+O2(g),速率方程為v═k?cn(N2O)。N2O在金(Au)表面分解的實驗數(shù)據(jù)如表所示。已知:①k為速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關,與濃度無關;②n=0時,該反應為0級反應,n=1時,該反應為1級反應,以此類推,n可以為整數(shù),也可以為分數(shù);③濃度消耗一半所用的時間叫半衰期(
    t
    1
    2
    )。
    t/min 0 20 40 60 80 100
    c(N2O)/(mol?L-1 0.100 0.080 0.060 a 0.020 0
    下列說法正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/13 9:0:1組卷:48引用:3難度:0.5
  • 3.工業(yè)上利用CO2和H2制備HCOOH,相關化學鍵的鍵能如表所示:
    C=O H-H O-H C-H C-O
    鍵能/kJ?mol-1 745 436 462.8 413.4 351
    已知:①溫度為T1℃時,CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)K=2;
    ②實驗測得:v=kc(CO2)?c(H2),v=kc(HCOOH),k、k為速率常數(shù)。
    下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/13 19:30:1組卷:99引用:3難度:0.7
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