炭黑、活性炭均為無定形碳,在工業(yè)上有著重要用途?;卮鹣铝袉栴}:
(1)工業(yè)上的炭黑是由烴類裂解而制得的高度分散性的黑色粉末狀物質(zhì)。已知下列反應的熱化學方程式:
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=-571.6 kJ?mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3 kJ?mol-1
則由天然氣生產(chǎn)炭黑的熱化學方程式為
CH4(g)=C(s)+2H2(g)△H=+74.8kJ?mol-1
CH4(g)=C(s)+2H2(g)△H=+74.8kJ?mol-1
;在其它條件不變情況下,對于該反應,下列有關說法正確的是AC
AC
(填字母)。
A.移走炭黑,該反應的平衡不移動 B.增大體系壓強,能提高甲烷的轉(zhuǎn)化率
C.在反應體系中加催化劑,反應速率增大 D.升高溫度,該反應的平衡常數(shù)減小
(2)用活性炭還原氮氧化物可防止空氣污染。向2L密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,某溫度下發(fā)生反應C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g),測得不同時間內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表:
時間/min/物質(zhì)的量/mol |
NO |
N2 |
CO2 |
0 |
0.400 |
0 |
0 |
10 |
0.232 |
0.084 |
0.084 |
20 |
0.160 |
0.120 |
0.120 |
30 |
0.160 |
0.120 |
0.120 |
此溫度下,10~20min內(nèi),NO的平均反應速率為
0.0036mol?L-1?min-1
0.0036mol?L-1?min-1
;該反應的平衡常數(shù)K=
0.56
0.56
(保留兩位小數(shù));若30min后升高溫度,達到新平衡時,容器中c(NO):c(N
2)c(CO
2)=2:1:1則該反應的△H
<
<
0(填“<”或“>”)。
(3)將甲烷設計成燃料電池,其利用率更高,如圖所示 (A,B為多孔性碳棒)。
①A極的電極反應式為
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
。
②在標準狀況下,若消耗甲烷體積11.2L時,則溶液中OH
-離子減少的物質(zhì)的量為
1mol
1mol
。