运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。(1)用活*炭还原法可以...
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运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)用活*炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活*炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g) ΔH=Q kJ·mol−1。在T1℃时,反应进行到不同时间(min) 测得各物质的浓度(mol·L−1)如下:
时间 浓度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.68 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
N2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
CO2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
①30 min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是______(填字母)。
a.通入一定量的NO
b.加入定量的活*炭
c.加入合适的催化剂
d.适当缩小容器的体积
②若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3∶1∶1,则Q________(填“>”或“<”)0。
(2)某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究,测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示,利用以下反应:2NO+2CO⇌N2+2CO2(有CO);2NO⇌N2+O2(无CO)
①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为_______________
___________________________________________________________;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制最佳温度在____________左右。
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染,写出C2H6与NO2发生反应的化学方程式:___________________________________________________。
③以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示,在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y,则该电极反应式为________________________________________。
(3)天然气的一个重要用途是制取*气,其原理如下:
已知:a.2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH1
b.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH2
c.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH3
①科学家提出一种利用天然气制备*气的方法:
CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH=___________。
②这种方法的推广与使用,不仅实现资源综合利用,而且还能解决的环境问题是__________
________________________________________________。
【回答】
【*】(1)①ad ②<
(2)①该反应是放热反应,升高温度反应更有利于向逆反应方向进行 870 ℃(850 ℃到900 ℃之间都可以)
②4C2H6+14NO28CO2+7N2+12H2O
③NO2+NO-e−===N2O5
(3)①ΔH2-ΔH1-ΔH3 ②减少温室气体的排放,缓解温室效应
知识点:电化学 胶体
题型:综合题