Ⅰ、火力发电厂释放出大量氮氧化合物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+ 4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H1=-574 kJ/mol
CH4(g)+ 4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H2=-1160 kJ/mol
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为__________________________。
(2)脱碳。将CO2转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H3
在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。回答:0~10 min内,氢气的平均反应速率为___mol/(L·S);第10 min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡_________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
Ⅱ、如下图所示C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色。
(1)若用甲醇、空气燃料电池作电源,电解质为KOH溶液,则A极的电极反应式为_________________________
(2)欲用(丙)装置给铜镀银,银应该是 _____电极(填G或H)
(3)(丁)装置中Y极附近红褐色变_______(填深或浅)
(4)通电一段时间后,C、D、E、F电极均有单质生成,其物质的量之比为_____________
高二化学填空题中等难度题
Ⅰ、火力发电厂释放出大量氮氧化合物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+ 4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H1=-574 kJ/mol
CH4(g)+ 4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H2=-1160 kJ/mol
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为__________________________。
(2)脱碳。将CO2转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H3
在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。回答:0~10 min内,氢气的平均反应速率为___mol/(L·S);第10 min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡_________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
Ⅱ、如下图所示C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色。
(1)若用甲醇、空气燃料电池作电源,电解质为KOH溶液,则A极的电极反应式为_________________________
(2)欲用(丙)装置给铜镀银,银应该是 _____电极(填G或H)
(3)(丁)装置中Y极附近红褐色变_______(填深或浅)
(4)通电一段时间后,C、D、E、F电极均有单质生成,其物质的量之比为_____________
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火力发电厂释放出大量氮氧化合物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+4NO2(g)==4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)==2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ/mol
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式:_________________。
(2)脱碳。
方法一:在恒容密闭容器中将CO2转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
①下列条件可以判定该反应到达平衡状态的是_________(填字母)。
A.2v正(H2)=v逆(CH3OH) B.容器内气体的密度不变
C.容器内压强不变 D.反应不再释放热量
方法二:让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g) ∆H,测得压强、温度对CO的体积分数[φ(CO)%]的影响如图所示,回答下列问题:
② 图中p1、p2、p3的大小关系是_________________,图中a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc大小关系是____________。
③ 900 ℃、1.013 MPa时,1 mol CO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为V L,CO2的转化率为______(保留一位小数),该反应的平衡常数K=_________。
方法三:用NaOH溶液吸收CO2。
④在NaOH溶液中通入一定量的CO2气体,所得溶液中c(HCO32-):c(CO32-)=4:1,此时溶液的pH=_______。(已知:室温下,H2CO3的K1=4×10-7,K2=5×10-11。lg2=0.3)
(3)脱硫。燃煤废气经脱硝、脱碳后,与一定量氨气、空气反应,生成(NH4)2SO4。(NH4)2SO4水溶液呈酸性的原因是_______________(用离子方程式表示);室温时,向(NH4)2SO4溶液中滴入NaOH溶液至溶液呈中性,则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na+)____c(NH3·H2O)(填“>”、“<”或“=”)。
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火力发电厂释放出大量氮氧化合物(NOx)、SO2和 CO2等气体会造成环境问题对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ/mol
CH4(g)+ 4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160kJ/mol
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为____________________。
(2)脱碳。将 CO2转化为甲醇:CO2 (g)+3H2 (g) CH3OH(g)+H2O(g) △H3
①如图 1,25℃时以甲醇燃料电池(电解质溶液为 KOH)为电源来电解乙(100mL2mol/LAgNO3溶液)和丙(100mLCuSO4)溶液,燃料电池负极的电极反应为_______________。电解结束后,向丙中加入 0.1mol Cu(OH)2,恰好恢复到反应前的浓度,将乙中溶液加水稀释至200mL,溶液的 pH ______________;
②取五份等体积的 CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为 1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数 φ (CH3OH)与反应温度 T 的关系曲线如图 2 所示,则上述 CO2转化为甲醇的反应的△H________3.0 (填“>”、“<”或“=”)。
(3)脱硫。燃煤废气经脱硝、脱碳后,与一定量氨气、空气反应生成硫酸铵。室温时,向(NH4)2SO4,溶液中滴人 NaOH 溶液至溶液呈中性,则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na+)________ c(NH3 •H2O)。(填“>”、“<”或“=”)
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火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ·mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为。
(2)脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3
①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH) 与反应温度T的关系曲线如下图所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3_______0(填“>”、“<”或“=”)。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是__________(填字母代号)。
A.第10 min后,向该容器中再充入1 mol CO2和3 mol H2,则再次达到平衡时c(CH3OH)=1.5 mol·L-1
B.0-10 min内,氢气的平均反应速率为0.075 mol/(L·min)
C.达到平衡时,氢气的转化率为0.75
D.该温度下,反应的平衡常数的值为3/16
E.升高温度将使n(CH3OH)/n(CO2)减小
③甲醇燃料电池结构如下图所示。其工作时正极的电极反应式可表示为________。
(3)硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH<7,其中原因可用一个离子方程式表示为:__________;在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液,使溶液的pH=7,则溶液中c(Na+)+c(H+)__________c(NO3-)+c(OH-)(填写“>”“=”或“<”)
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火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会对环境造成严重影响。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ/mol
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为
__________________________________________________________________________。
(2)脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3
取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如右图所示,则上述CO2转化为甲醇的反应热△H3_____0(填“>”、“<”或“=”),该反应的平衡常数表达式为______________________________________________________。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图所示。试回答:0~10 min内,氢气的平均反应速率为_________mol/(L·min)。第10 min后,若向该容器中再充入1 mol CO2和3 mol H2,则再次达到平衡时CH3OH(g)的体积分数_________(填“变大”、“减少”或“不变”)。
(3)脱硫。①有学者想利用如右图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料,A、B是惰性电极。则电子流出的电极为_____(用A或B表示),A极的电极反应式为______________________________。
②某种脱硫工艺中将废气处理后,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物,可作为化肥。硫酸铵和硝酸铵的水溶液pH<7,其原因用离子方程式表示为_________________________;常温下,向一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的氨水溶液,使溶液中的NO3-和NH4+的物质的量浓度相等,则溶液的pH_____7(填写“>”“=”或“<”)。
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火力发电厂释放出大量氮氧化物(NOx)、二氧化硫等气体会造成环境污染,对燃煤废气进行脱除处理.可实现绿色环保、低碳减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ/mol CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160 kJ/mol
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为______。
(2)脱碳。
将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3
①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线(见如图),则上述CO2转化为甲醇反应的△H3______0(填“>”、“<”或“=”)。
②在一恒温恒容密闭容器中充入0.5molCO2和1.5molH2,进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。请回答:0~10min内,氢气的平均反应速率_____;第10min后,若升温,将使c(CH3OH)/c(CO2)_____(填“变大”、“减小”、“不变”);判断理由是_________;若向该容器中再充入1molCO2和3molH2,再次达到平衡时,则CH3OH(g)的体积分数将_________(“变大”、“减小”、“不变”)。
(3)脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1:1,则该反应的化学方程式为___________。若在0.1mol/L的硝酸铵溶液中加入等体积的0.09mol/L氨水,配制了pH=8.2的溶液,则该溶液中微粒浓度由小到大的顺序为________________。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
火力发电厂释放出大量氮的氧化物(NOx)、二氧化硫等气体会造成环境污染,对燃煤废气进行脱除处理。可实现绿色环保、低碳减排、废物利用等目的。
(1)己知:N2 (g) +O2 (g) =2NO (g) △H=+180.5kJ·mol-1
C (s) +O2 (g)=CO2 (g) △H=-393.5 kJ·mol-1
2C (s) +O2(g) =2CO (g)△H=-221 kJ·mol-1
若某反应的平衡常数表达式为: ,请写出此反应的热化学方程式_________。
(2)脱硝
利用甲烷与NO2反应,生成无污染的物质,则该反应的化学方程式为:___________。
(3)脱碳
将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3
①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线(见如图1),则上述CO2转化为甲醇反应的△H3_____0(填“>”、“<”或“=”)。
②在一恒温恒容密闭容器中充入0.5molCO2和1.5molH2,进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示.请回答:第10min后,若升温,该反应的平衡常数将_____(填“变大”、“变小”、“不变”);若向该容器中再充入1molCO2和3molH2再次达到平衡时,则CH3OH(g)的体积分数将___(“变大”、“变小”、“不变”)。
(4)脱硫
某种脱硫工艺中将废气经处理后,与一定量的氨气、潮湿的空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥.设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1:1,则该反应的化学方程式为__________。若在0.1mol/L的硝酸铵溶液中加入等体积的0.09mol/L氨水,配制了pH=8.2的溶液,则该溶液中微粒浓度由大到小的顺序为______________。
高二化学填空题中等难度题查看答案及解析
工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱碳:
向2L密闭容器中加入2mol CO2、8mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)
(1)该反应自发进行的条件是_______(填“低温”、“高温”或“任意温度”)
(2)下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_______________。
a、混合气体的平均相对分子质量保持不变
b、CO2和H2的体积分数比为1﹕4
c、CO2和H2的转化率相等
d、混合气体的密度保持不变
e、1mol CO2生成的同时有4mol H-H键断裂
Ⅱ.脱硝:
(3)催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的化学方程式为__________。
(4)温度为T1时,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)相关数据如下表所示。下列说法错误的是__________。
容器 编号 | 物质的起始浓度 (mol·L-1) | 物质的平衡浓度 (mol·L-1) | ||
c(NO2) | c(NO) | c(O2) | c(O2) | |
甲 | 0.6 | 0 | 0 | 0.2 |
乙 | 0.3 | 0.5 | 0.2 | |
丙 | 0 | 0.5 | 0.35 |
A.容器甲中发生反应的平衡常数为0.8
B.容器乙中起始时反应正向进行
C.达到平衡时,容器丙中c(O2)/c(NO2)>1
D.达到平衡时,容器甲与容器丙中的总压强之比为16∶17
高二化学综合题困难题查看答案及解析
(1)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝:已知:H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+133kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ·mol-1
催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为______________
Ⅱ.脱碳:向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)
(1)①该反应自发进行的条件是 (填“低温”、“高温”或“任意温度”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 。
a、混合气体的平均式量保持不变
b、CO2和H2的体积分数保持不变
c、CO2和H2的转化率相等
d、混合气体的密度保持不变
e、1molCO2生成的同时有3molH-H键断裂
(2)产物甲醇可以用作燃料电池,该电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。负极发生的电极反应式是___________________
2)资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放,还可重新获得燃料或重要工业产品。
(1)有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相关热化学方程式如下:6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) △H=-76.0 kJ·mol一1上述反应中每生成1 mol Fe3O4,转移电子的物质的量为_________mol。
(2)在一定条件下,二氧化碳转化为甲烷的反应如下:
CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),向一容积为2L的恒容密闭容器中充人一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO2 0.2 mol·L一1,H2 0.8 mol·L一1,CH40.8 mol·L一1,H2O1.6 mol·L一1。则CO2的平衡转化率为____________。300 ℃时上述反应的平衡常数K=____________________。200℃时该反应的平衡常数K=64.8,则该反应的△H_________(填“>’’或“<”)O。
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