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(12分)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,嚴重污染空氣。對廢氣進行脫硝、脫碳和脫硫處理可實現綠色環(huán)保、廢物利用。

Ⅰ、脫硝:已知:H2的燃燒熱為285.8kJ·mol-1

N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+133kJ·mol-1

H2O(g)=H2O(l) △H=-44 kJ·mol-1

催化劑存在下,H2還原NO2生成水蒸氣和其它無毒物質的熱化學方程式為 。

Ⅱ、脫碳:向2L密閉容器中加入2mol CO2、6mol H2,在適當的催化劑作用下,發(fā)生反應:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)

(1)①該反應自發(fā)進行的條件是 (填“低溫”、“高溫”或“任意溫度”)

②下列敘述能說明此反應達到平衡狀態(tài)的是

a.混合氣體的平均相對分子質量保持不變 b.CO2和H2的體積分數保持不變

c.CO2和H2的轉化率相等 d.混合氣體的密度保持不變

e.1mol CO2生成的同時有3mol H—H鍵斷裂

③ CO2的濃度隨時間(0~t2)變化如下圖所示,在t2時將容器容積縮小一倍,t3時達到平衡,t4時降低溫度,t5時達到平衡,請畫出t2~t6 CO2的濃度隨時間的變化。

(2)改變溫度,使反應CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H<0 中的所有物質都為氣態(tài)。起始溫度和體積均相同(T1℃、2 L密閉容器)。反應過程中部分數據見下表:

反應時間

CO2(mol)

H2(mol)

CH3OH(mol)

H2O(mol)

反應I

恒溫恒容

0min

2

6

0

0

10min

4.5

20min

1

30min

1

反應II

絕熱恒容

0min

0

0

2

2

達到平衡時,反應I、II對比:平衡常數K(I) K(II)(填“>”“<”或“=”下同);平衡時CH3OH的濃度c(I) c(II)。

練習冊系列答案
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分別燃燒等物質的量的下列各組物質,其中消耗氧氣的量相等的是( )

①C2H2與C2H4O ②C4H8與C6H12O6 ③C7H8與C6H12 ④HCOOCH3與CH3COOH.

A.①③④ B.①②③④ C.①④ D.①②④

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H+、H2,下列說法正確的是( )

A. 具有相同的質子數

B. 具有不同的電子數

C. 這些微;シQ同位素

D. 它們是氫元素不同的五種微粒

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下列有關熱化學反應的描述中正確的是

A.HCl和NaOH反應的中和熱ΔH=-57.3kJ/mol,則H2SO4和Ca(OH)2反應的中和熱

ΔH=2×(-57.3)kJ/mol

B.CO(g)的燃燒熱是283.0kJ/mol,則2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反應的ΔH=+(2×283.0)kJ/mol

C.1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱

D.稀醋酸與稀NaOH溶液反應生成1mol水,放出57.3kJ熱量

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下列關于原子結構、元素性質的說法正確的是

A. 非金屬元素組成的化合物中只含共價鍵

B. IA族金屬元素是同周期中金屬性最強的元素

C. 同種元素的原子均有相同性質的質子數和中子數

D. VIIA族元素的陰離子性還原性越強,其最高價氧化物對應水化物的酸性越強

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某溶液中可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+。取該溶液200mL,加入過量NaOH溶液,加熱,得到0.02mol氣體,同時產生紅褐色沉淀;過濾,洗滌,灼燒,得到1.6g固體;向上述濾液中加足量BaCl2溶液,得到4.66g不溶于鹽酸的沉淀。由此可知原溶液中( )

A.至少存在5種離子

B.Cl-一定存在,且c(Cl-)≥0.2mol/L

C.SO42-、NH4+、Fe3+一定存在,Cl-可能不存在

D.CO32-、Al3+一定不存在,K+可能存在

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已知NH4CuSO3與足量的10mol/L硫酸溶液混合微熱,產生下列現象:①有紅色金屬生成 ②產生刺激性氣味的氣體 ③溶液呈藍色。據此判斷下列說法正確的是( )

A.反應中硫酸作氧化劑

B.NH4CuSO3中硫元素被氧化

C.刺激性氣味的氣體是氨氣

D.1mol NH4CuSO3完全反應轉移0.5 mol電子

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(10分)反應aA(g)+bB(g)cC(g) △H<0在等容條件下進行。改變其他反應條件,在I、II、III階段體系中各物質濃度隨時間變化的曲線如圖所示:

(1)反應的化學方程式中,a:b:c為_______;

(2)由第一次平衡到第二次平衡,改變的條件是__________;

(3) 由第二次平衡到第三次平衡,改變的條件是_________;

(4)第II階段B的平衡轉化率aII(B)=_______________;

(5)三次平衡時平衡常數KI、KII、KIII的大小順序為_______________。

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