隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重,國(guó)家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前,消除大氣污染有多種方法。
Ⅰ.處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2
CH4(g)+2NO2 (g)= N2(g) + CO2(g)+2H2O(g) △H3=-867kJ·mol-1
則△H2= 。
Ⅱ. 化石燃料的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的SO2是大氣中SO2的主要來源。
(1) 將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一,反應(yīng)為
C(s) + H2O(g) == CO(g) + H2(g)
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K= 。
800℃時(shí),將1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容積為1L的容器中,發(fā)生反應(yīng):CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度如右圖t1前所示變化。若保持溫度不變,t2時(shí)再向容器中充入CO、H2各1mol,平衡將 移動(dòng)(填“向左”、 “向右”或“不”)。t2時(shí),若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致H2濃度發(fā)生如右圖t2后所示的變化,則改變的條件可能是 (填符號(hào))。
a加入催化劑 b降低溫度 c縮小容器體積 d減少CO2的量
(2)碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染,同時(shí)又能制得氫氣,具體流程如下:
①用離子方程式表示反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng) 。
②用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理分析,在 HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是 。
Ⅲ.開發(fā)新能源是解決大氣污染的有效途徑之一。直接甲醇燃料電池(簡(jiǎn)稱DMFC)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量轉(zhuǎn)化率高、對(duì)環(huán)境無污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關(guān)注。DMFC工作原理如圖所示:
通入a氣體的電極是原電池的 極(填“正”或“負(fù)”),其電極反應(yīng)式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
c(N2)?c2(CO2) |
c2(CO)?c2(NO) |
c(N2)?c2(CO2) |
c2(CO)?c2(NO) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
充電 |
放電 |
c(N2)c2(CO2) |
c2(NO)c2(CO) |
c(N2)c2(CO2) |
c2(NO)c2(CO) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
濃度/mol?L-1 時(shí)間/min |
NO | N2 | CO2 |
0 | 1.00 | 0 | 0 |
10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 |
20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年河北省邯鄲市高三第一次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重,國(guó)家擬于“十二”五期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前,消除大氣污染有多種方法。
(1)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g) =4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g)??? ⊿H= -574 kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)??? ⊿H= -1160 kJ·mol-1
③H2O(g) = H2O(l)???? △H= -44.0 kJ·mol-1
寫出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的熱化學(xué)方程式?????????? 。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下可將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)SO2的治理。已知含SO2的廢氣通入含Fe2+、Fe3+的溶液時(shí),其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為????????????????????????????????? 。
??? 濃度/mol·L-1 時(shí)間/min | NO | N2 | CO2 |
0 | 1.00 | 0 | 0 |
10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 |
20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
(3)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g) 。某研究小組向密閉的真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì))加入NO和足量的活性炭,恒溫(T1℃)條件下反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下:
①10min~20min以v(CO2) 表示的平均反應(yīng)速率為 ?????????????????????? 。
②根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算T1℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為??? ??? (保留兩位小數(shù))。
③一定溫度下,隨著NO的起始濃度增大,則NO的平衡轉(zhuǎn)化率?????? (填“增大”、“不變”或“減小”) 。
④下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的是 (填序號(hào)字母)。
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
B.2v正(NO) = v逆(N2)
C.容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變
D.混合氣體的密度保持不變
⑤30min末改變某一條件,過一段時(shí)間反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則改變的條件可能是?????????? 。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出30min至40min 的變化曲線。
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年吉林省白山市高三第一次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
(15分)隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重,國(guó)家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前,消除大氣污染有多種方法。
(1)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H= -574 kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g)=2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H=-1160 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0 kJ·mol-1
寫出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的熱化學(xué)方程式 。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下可將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)SO2的治理。已知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時(shí),其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ =4Fe3+ + 2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。某研究小組向密閉的真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì))加入NO和足量的活性炭,恒溫(T1℃)條件下反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下:
濃度/mol·L-1 時(shí)間/min |
NO |
N2 |
CO2 |
0 |
1.00 |
0 |
0 |
10 |
0.58 |
0.21 |
0.21 |
20 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
30 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
40 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
50 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
①10min~20min以v(CO2) 表示的反應(yīng)速率為 。
②根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算T1℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 (保留兩位小數(shù))。
③一定溫度下,隨著NO的起始濃度增大,則NO的平衡轉(zhuǎn)化率 (填“增大”、“不變”或“減小”) 。
④下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的是 (填序號(hào)字母)。
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 B.2v正(NO)=v逆(N2)
C.容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變 D.混合氣體的密度保持不變
⑤30min末改變某一條件,過一段時(shí)間反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則改變的條件可能是 。請(qǐng)?jiān)谟覉D中畫出30min至40min 的變化曲線。
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