乙醇汽油是被廣泛使用的新型清潔燃料,工業(yè)生產乙醇的一種反應原理為:
2CO(g)+4H2(g)?CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H=-256.1kJ?mol-1.
已知:H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ?mol-1
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ?mol-1
(1)以CO2(g)與H2(g)為原料也可合成乙醇,其熱化學方程式如下:
2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(l)△H=-305.7 kJ?mol-1-305.7 kJ?mol-1.
(2)CH4和H2O(g)在催化劑表面發(fā)生反應CH4+H2O?CO+3H2,該反應在不同溫度下的化學平衡常數如下表:
溫度/℃ | 800 | 1000 | 1200 | 1400 |
平衡常數 | 0.45 | 1.92 | 276.5 | 1771.5 |
吸熱
吸熱
反應(填“吸熱”或“放熱”);②T℃時,向1L密閉容器中投入1molCH4和1mol H2O(g),平衡時c(CH4)=0.5mol?L-1,該溫度下反應CH4+H2O?CO+3H2的平衡常數K=
6.75
6.75
.(3)汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放,這使NOx的有效消除成為環(huán)保領域的重要課題.某研究小組在實驗室以Ag-ZSM-5為催化劑,測得NO轉化為N2的轉化率隨溫度變化情況如下圖.
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①若不使用CO,溫度超過775℃,發(fā)現NO的分解率降低,其可能的原因為
該反應是放熱反應,升高溫度反應更有利于向逆反應方向進行
該反應是放熱反應,升高溫度反應更有利于向逆反應方向進行
;在n
(
NO
)
n
(
CO
)
870℃
870℃
左右.②用CxHy(烴)催化還原NOx也可消除氮氧化物的污染.寫出CH4與NO2發(fā)生反應的化學方程式:
CH4+2NO2→CO2+N2+2H2O
CH4+2NO2→CO2+N2+2H2O
.(4)乙醇-空氣燃料電池中使用的電解質是攙雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導O2-離子.該電池負極的電極反應式為
CH3CH2OH-12e-+6O2-=2CO2+3H2O
CH3CH2OH-12e-+6O2-=2CO2+3H2O
.【答案】-305.7 kJ?mol-1;吸熱;6.75;該反應是放熱反應,升高溫度反應更有利于向逆反應方向進行;870℃;CH4+2NO2→CO2+N2+2H2O;CH3CH2OH-12e-+6O2-=2CO2+3H2O
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:35引用:4難度:0.1
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1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( )
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6 -
3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3