Question

工業(yè)燃燒煤、石油等化石燃料釋放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等氣體，嚴(yán)重污染空氣。對(duì)廢氣進(jìn)行脫硝、脫碳和脫硫處理可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、廢物利用。

I.脫硝：已知：H2的熱值為142.9 kJ/g(熱值是表示單位質(zhì)量的燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量)；

N2(g) + 2O2(g)= 2NO2(g) △H= +133 kJ/mol

H2O(g) =H2O(l) △H=- 44 kJ/mol

催化劑存在下，H2還原NO2生成水蒸氣和其他無(wú)毒物質(zhì)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____________。

Ⅱ.脫碳：向2L密閉容器中加入2 mol CO2、6 mol H2，在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┳饔孟拢�發(fā)生反應(yīng) CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(l) + H2O(l)。

（1）①該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是___________(填“低溫”“高溫”或“任意溫度”）。

②下列敘述能說(shuō)明此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________。

A．混合氣體的平均式量保持不變

B．CO2和H2的體積分?jǐn)?shù)保持不變

C．CO2和H2的轉(zhuǎn)化率相等

D．混合氣體的密度保持不變

e.1 mol CO2生成的同時(shí)有3 mol H—H鍵斷裂

③CO2的濃度隨時(shí)間(0～t2)的變化如圖所示，在t2時(shí)將容器容積縮小一倍，t3時(shí)達(dá)到平衡，t4時(shí)降低溫度，t5時(shí)達(dá)到平衡，請(qǐng)畫(huà)出t2～t6的濃度隨時(shí)間的變化。

（2）改變溫度，使反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) △H<0中的所有物質(zhì)都為氣態(tài)。起始溫度體積相同(T1℃、2L.密閉容器)。反應(yīng)過(guò)程中部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表：

	反應(yīng)時(shí)間	CO2 (mol)	H2(mol)	CH3OH(mol)	H2O(mol)
反應(yīng)I 恒溫恒容	0 min	2	6	0	0
10 min		4.5
20 min	1
30 min			1
反應(yīng)II絕熱恒容	0 min	0	0	2	2

①達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)I、II對(duì)比：平衡常數(shù)K( I ) __________K(II)(填“>”“<”或“=”，下同）；平衡時(shí)CH3OH的濃度c(I)___ ________c(II)。

②對(duì)反應(yīng)I，前10 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OH) =____________，在其他條件不變下，若30 min時(shí)只改變溫度為T(mén)2℃，此時(shí)H2的物質(zhì)的量為3.2 mol，則T1_________T2(填填“>”“<”或“=”)。若30 min時(shí)只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1mol H2O(g)，則平衡 ______________移動(dòng)(填“正向”、“逆向”或“不”)。

Answer 1