(12分)(1)有科學家提出“綠色自由”的構想:將CO
2變?yōu)槿剂匣蛴袡C化學品。其構想分成3個步驟:
① 利用濃碳酸鉀溶液吸收空氣中的CO
2;
② 將第①步吸收液電解產(chǎn)生H
2和O
2,同時分離出CO
2;
③ 將第②步產(chǎn)生的H
2和CO
2在一定條件下轉化成CH
4和水蒸氣。
已知:H
2(g)+0.5O
2(g)=H
2O(l) △H
1=" —285.8" kJ/mol
CH
4(g)+2O
2(g)=CO
2(g)+2H
2O(l) △H
2=" —889.6" kJ/mol
H
2O(l)=H
2O(g) △H
3=" +44.0" kJ/mol
第③步反應的熱化學方程式為
。
(2)使用合適的催化劑和電極材料,以N
2、H
2為原料,以HCl-NH
4Cl為電解質溶液構成新型燃料電池,同時達到固氮作用。該電池的正極反應式為
,溶液中H
+向
極移動(選擇填寫“正”或“負”)。
(3)某催化劑的主要成分是FeO、Fe
2O
3,當催化劑中Fe
2+與Fe
3+的物質的量之比為1:2時,其催化活性最高。以Fe
2O
3為原料制備上述催化劑,可向其中加入適量炭粉,發(fā)生如下反應:
2Fe
2O
3+C
4FeO+CO
2。為制得這種活性最高的催化劑,應向480 g Fe
2O
3粉末中加入炭粉的質量為_____g。
(4)在T℃時,向2L固定體積的密閉容器中加入4 mol A和2 mol B,發(fā)生如下反應:
2A(g) + B(g)
C(g) + D(g) △H =" Q" kJ·mol
-1當反應達到平衡時,A的轉化率為50﹪。
(。┰谝欢l件下,反應可以自發(fā)向右進行,可知Q __________0 (填“﹤”、“﹥”或“﹦”)。
(ⅱ)維持溫度不變,若向該容器中加入的物質及量如下,使起始時v(正)>v(逆)且達到平衡時C的百分含量為20﹪。下列符合要求的是
A.2 mol A、1 mol B B.1 mol He、3 mol A、1.5 mol B、0.5molC、0.5mol D
C.2 mol C、2 mol D D.2 molA、1mol B、1 mol C、1 mol D