問題詳情:
運用化學反應原理研究碳、氮的單質及其化合物的反應對緩解環境污染、能源危機具有重要意義。
(1)用活*炭還原法可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活*炭和NO,發生反應C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g) ΔH=Q kJ·mol−1。在T1℃時,反應進行到不同時間(min) 測得各物質的濃度(mol·L−1)如下:
時間 濃度 | 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後,只改變某一條件,反應重新達到平衡,根據上表中的數據判斷改變的條件可能是______(填字母)。
a.通入一定量的NO
b.加入定量的活*炭
c.加入合適的催化劑
d.適當縮小容器的體積
②若30min後升高溫度至T2℃,達到平衡時,容器中NO、N2、CO2的濃度之比爲3∶1∶1,則Q________(填“>”或“<”)0。
(2)某研究小組在實驗室用某新型催化劑對CO、NO催化轉化進行研究,測得NO轉化爲N2的轉化率隨溫度、CO混存量的變化情況如下圖所示,利用以下反應:2NO+2CO⇌N2+2CO2(有CO);2NO⇌N2+O2(無CO)
①若不使用CO,溫度超過775℃,發現NO的分解率降低,其可能的原因爲_______________
___________________________________________________________;在n(NO)/n(CO)=1的條件下,應控制最佳溫度在____________左右。
②用CxHy(烴)催化還原NOx也可消除氮氧化物的污染,寫出C2H6與NO2發生反應的化學方程式:___________________________________________________。
③以NO2、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如下圖所示,在使用過程中石墨Ⅰ電極反應生成一種氧化物Y,則該電極反應式爲________________________________________。
(3)天然氣的一個重要用途是製取*氣,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科學家提出一種利用天然氣製備*氣的方法:
CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH=___________。
②這種方法的推廣與使用,不僅實現資源綜合利用,而且還能解決的環境問題是__________
________________________________________________。
【回答】
【*】(1)①ad ②<
(2)①該反應是放熱反應,升高溫度反應更有利於向逆反應方向進行 870 ℃(850 ℃到900 ℃之間都可以)
②4C2H6+14NO28CO2+7N2+12H2O
③NO2+NO-e−===N2O5
(3)①ΔH2-ΔH1-ΔH3 ②減少溫室氣體的排放,緩解溫室效應
知識點:電化學 膠體
題型:綜合題