燃煤廢氣中的氮氧化物(NOx)、二氧化碳等氣體,常用下列方法處理,以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、廢物利用等。
(1)①對(duì)燃煤廢氣進(jìn)行脫硝處理時(shí),常利用甲烷催化還原氮氧化物,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
則CH4(g)將NO2(g)還原為N2(g)等的熱化學(xué)方程式為 。
②若用甲烷作為燃料電池的原料,請(qǐng)寫(xiě)出在堿性介質(zhì)中電池負(fù)極的電極反應(yīng)式 。
(2)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲醚的反應(yīng)原理為:
2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g) △H < 0
①對(duì)于該反應(yīng)下列說(shuō)法正確的是( )
A.若溫度升高,則反應(yīng)的平衡常數(shù)K將增大” |
B.一定條件下增加H2的濃度可以提高反應(yīng)速率 |
C.加入催化劑可提高CO2的轉(zhuǎn)化率 |
D.恒溫恒容條件下若壓強(qiáng)保持不變,可認(rèn)為反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài) |
(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的轉(zhuǎn)化率為80%
解析試題分析:(1)①將第一個(gè)式子與第二個(gè)式子相疊加,就的到CH4(g)將NO2(g)還原為N2(g)等的熱化學(xué)方程式,即CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g) +2H2O(g) △H=-867 kJ·mol-1。
(2)①A.反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度反應(yīng)逆向移動(dòng),K將減小,故錯(cuò);
B.增大其它的濃度,反應(yīng)速率加快,故正確;
C.催化劑不影響化學(xué)平衡的移動(dòng),故錯(cuò);
D.反應(yīng)前后的氣體的總物質(zhì)的量是不相等的,故正確。
考點(diǎn):熱化學(xué)方程式的計(jì)算 化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡
點(diǎn)評(píng):本題考查反應(yīng)速率、平衡常數(shù)計(jì)算、平衡移動(dòng)、等效平衡等,難度中等,注意使用等效平衡思想分析,使問(wèn)題簡(jiǎn)單化,也可以根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算,但比較麻煩。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
催化劑 |
投料比 | 500K | 600K | 700K | 800K |
1.5 | 45% | 33% | 20% | 12% |
2.0 | 60% | 43% | 28% | 15% |
3.0 | 83% | 62% | 37% | 22% |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
催化劑 |
投料比[n(H2)/n(CO2)] | 500K | 600K | 700K | 800K |
1.5 | 45% | 33% | 20% | 12% |
2.0 | 60% | 43% | 28% | 15% |
3.0 | 83% | 62% | 37% | 22% |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012屆江蘇省漣水中學(xué)高三12月階段性測(cè)試化學(xué)試卷(帶解析) 題型:填空題
燃煤廢氣中的氮氧化物(NOx)、二氧化碳等氣體,常用下列方法處理,以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、廢物利用等。
(1)對(duì)燃煤廢氣進(jìn)行脫硝處理時(shí),常利用甲烷催化還原氮氧化物,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
則CH4(g)將NO2(g)還原為N2(g)等的熱化學(xué)方程式為 。
(2)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲醚的反應(yīng)原理為:
2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定壓強(qiáng)下,該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率見(jiàn)下表:
投料比[n(H2) / n(CO2)] | 500 K | 600 K | 700 K | 800 K |
1.5 | 45% | 33% | 20% | 12% |
2.0 | 60% | 43% | 28% | 15% |
3.0 | 83% | 62% | 37% | 22% |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2011-2012學(xué)年江蘇省南通市高三上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷 題型:填空題
(10分)燃煤廢氣中的氮氧化物(NOx)、二氧化碳等氣體,常用下列方法處理,以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、廢物利用等。
(1)對(duì)燃煤廢氣進(jìn)行脫硝處理時(shí),常利用甲烷催化還原氮氧化物,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
則CH4(g)將NO2(g)還原為N2(g)等的熱化學(xué)方程式為 ▲ 。
(2)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲醚的反應(yīng)原理為:2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定壓強(qiáng)下,該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí), CO2的轉(zhuǎn)化率見(jiàn)下表:
投料比[n(H2) / n(CO2)] |
500 K |
600 K |
700 K |
800 K |
1.5 |
45% |
33% |
20% |
12% |
2.0 |
60% |
43% |
28% |
15% |
3.0 |
83% |
62% |
37%[ |
22% |
①若溫度升高,則反應(yīng)的平衡常數(shù)K將 ▲ (填“增大”、“減小”或“不變”。下同);若溫度不變,提高投料比[n(H2) / n(CO2)],則K將 ▲ 。
②若用甲醚作為燃料電池的原料,請(qǐng)寫(xiě)出在堿性介質(zhì)中電池負(fù)極的電極反應(yīng)式 ▲ 。
③在②所確定的電池中,若通入甲醚(沸點(diǎn)為-24.9 ℃)的速率為1.12 L·min-1(標(biāo)準(zhǔn)狀況),并以該電池作為電源電解2 mol·L-1 CuSO4溶液500 mL,則通電30 s后理論上在陰極可析出金屬銅 ▲ g。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2011-2012學(xué)年四川省德陽(yáng)市高三第一次診斷性考試化學(xué)試卷 題型:填空題
(8分)燃煤廢氣中的氮氧化物、二氧化碳等氣體,常用下列方法處理,以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、廢物利用等。
(1)對(duì)燃煤廢氣進(jìn)行脫硝處理時(shí),常利用甲烷催化還原氮氧化物。如:
則CH4 ( g)將NO2 (g)還原為N2(g)等的熱化學(xué)方程式是________________________________
(2)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲醚的化學(xué)方程式為:。已知在一定壓強(qiáng)下,該反應(yīng)隨溫度的升高而CO2的轉(zhuǎn)化率降低。則該反應(yīng)的________ 0(填“ >”或“ <”);若用以甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極構(gòu)成燃料電池,則該電池中負(fù)極的電極反應(yīng)式是________________________________,放電過(guò)程中溶液的PH________ (填“增大”、“減小”或“不變”)。
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