燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、二氧化碳等气体,常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用等。(1)①对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物,如:
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燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、二氧化碳等气体,常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用等。 (1)①对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物,如: CH4 (g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574 kJ·mol-1 CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160 kJ·mol-1 则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式为 。 ②若用甲烷作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池负极的电极反应式 。 (2)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为: 2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g) △H < 0 ①对于该反应下列说法正确的是( )A.若温度升高,则反应的平衡常数K将增大” | B.一定条件下增加H2的浓度可以提高反应速率 | C.加入催化剂可提高CO2的转化率 | D.恒温恒容条件下若压强保持不变,可认为反应到达平衡状态 | ②将6 molH2和2 mol CO2在2L密闭容器中混合,当该反应达到平衡时,测得平衡混合气中CH3OCH3的体积分数约为16.7%(即1/6),此时CO2的转化率为 |
答案
(1)①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g) +2H2O(g) △H=-867 kJ·mol-1 ②CH4 -8e- +10 OH-=CO32- +7H2O (2)①BD ② CO2的转化率为80% |
解析
试题分析:(1)①将第一个式子与第二个式子相叠加,就的到CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式,即CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g) +2H2O(g) △H=-867 kJ·mol-1。 (2)①A.反应为吸热反应,升高温度反应逆向移动,K将减小,故错; B.增大其它的浓度,反应速率加快,故正确; C.催化剂不影响化学平衡的移动,故错; D.反应前后的气体的总物质的量是不相等的,故正确。 点评:本题考查反应速率、平衡常数计算、平衡移动、等效平衡等,难度中等,注意使用等效平衡思想分析,使问题简单化,也可以根据平衡常数计算,但比较麻烦。 |
举一反三
氢氟酸是一种弱酸,可用来刻蚀玻璃。已知25 ℃时: ①HF(aq)+OH-(aq)===F-(aq)+H2O(l) H=-67.7 kJ·mol-1 ②H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) H=-57.3 kJ·mol-1 在20 mL 0.1 mol·L-1氢氟酸中加入V mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,下列有关说法正确的是( )A.氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为:HF(aq) F-(aq)+H+(aq) H=+10.4 kJ·mol-1 | B.当V=20时,溶液中:c(OH-)=c(HF)+c(H+) | C.当V=20时,溶液中:c(F-)<c(Na+)=0.1 mol·L-1 | D.当V>0时,溶液中一定存在:c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+) |
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已知H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1。下列说法中不正确的是 ( )A.H2的燃烧热为241.8 kJ·mol-1 | B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1 | C.1 mol H2完全燃烧生成液态水放出的热量大于241.8 kJ | D.断开1 mol H2O的化学键吸收的总能量大于断裂1 mol H2和0.5 mol O2的化学键所吸收的总能量 |
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乙醇的燃烧热为ΔH1,甲醇的燃烧热为ΔH2,且ΔH1<ΔH2,若乙醇和甲醇的混合物1 mol完全燃烧,反应热为ΔH3,则乙醇和甲醇的物质的量之比为 ( ) |
1 mol CH4气体完全燃烧放出的热量为890 kJ,但当不完全燃烧生成CO和H2O(l)时,放出的热量为607 kJ,如果1 mol CH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O,并放出819.25 kJ的热量,则一定量O2的质量为 ( ) |
过度排放CO2会造成“温室效应”,科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的 资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验, 在1 L固定体积的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH>0,经测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)= ; (2)该反应的平衡常数表达式K= ; (3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选扣分); a.容器中压强不变 b.v正(H2)=v逆(H2O) c.混合气体中c(H2O)不变 d.c(CO2)=c(CH3OH) (4)下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 (填字母)。 a.升高温度 b.将CH3OH(g)及时液化抽出 c.选择高效催化剂 d.再充入H2O(g) |
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