題目列表(包括答案和解析)
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)對燃煤廢氣進(jìn)行脫硝處理時,常利用甲烷催化還原氮氧化物:
①CH4 (g)+4NO2(g)==4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-570 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)="=2" N2(g) +CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1
則CH4 (g)+2NO2(g)="=" N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=___________。
(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)
已知在壓強(qiáng)為a MPa下,該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時,CO2的轉(zhuǎn)化率見下圖:
①此反應(yīng)為 (填“放熱”、“吸熱”);若溫度不變,提高投料比[n(H2)/n(CO2)],則K將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
②若用甲醚作為燃料電池的原料,請寫出在堿性介質(zhì)中電池正極的電極反應(yīng)式_______________________。
③在a MPa和一定溫度下,將6 mol H2和2 mol CO2在2 L密閉容器中混合,當(dāng)該反應(yīng)達(dá)到平衡時,測得平衡混合氣中CH3OCH3的體積分?jǐn)?shù)約為16.7%(即1/6),此時CO2的轉(zhuǎn)化率是多少?(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
④在a MPa和500K下,將10mol H2和5 mol CO2在2 L密閉容器中混合,5min達(dá)到平衡,請在答題卡的坐標(biāo)圖中畫出H2濃度變化圖。(請標(biāo)出相應(yīng)的數(shù)據(jù))
(15分)為了減少煤燃燒對大氣造成的污染,煤的氣化和液化是高效、清潔利用煤炭的重要途徑,而減少CO2氣體的排放也是人類面臨的重大課題。煤綜合利用的一種途徑如下所示:
(1)用如圖[(1)小題圖]所示裝置定量檢測過程①產(chǎn)生的CO2(已知:煤粉燃燒過程中會產(chǎn)生SO2)B中預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ,D中的試劑是 。
(2)已知① C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2 (g) ; ΔH1 =" +131.3" kJ·mol-1
② C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g) ;ΔH2 =" +90" kJ·mol-1
則一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是 。
(3)用(3)小題圖裝置可以完成⑤的轉(zhuǎn)化,同時提高能量的利用率。其實(shí)現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式主要是由 能轉(zhuǎn)化為 能,a的電極反應(yīng)式是 。
(4)燃煤煙氣中的CO2可用稀氨水吸收,不僅可以減少CO2的排放,也可以生產(chǎn)化肥碳酸氫銨。假設(shè)該方 法每小時處理含CO2的體積分?jǐn)?shù)為11.2%的燃煤煙氣 1000 m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況),其中CO2的脫除效率為80%,則理論上每小時生產(chǎn)碳酸氫銨 kg。
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