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環(huán)境監(jiān)測(cè)顯示,某地市的主要?dú)怏w污染物為SO2、NOx、CO等,其主要來(lái)源為燃煤、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣。進(jìn)行如下研究:
(1)為減少燃煤對(duì)SO2的排放,可將煤轉(zhuǎn)化為清潔燃料水煤氣(CO和H2)。
已知:H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(g)ΔH=241.8kJ?mol-1
C(s)+
1
2
O2(g)═CO(g)ΔH=-110.5kJmol-1
寫(xiě)出焦炭與1mol水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣的熱化學(xué)方程式:
C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+13l.30kJ?mol-1
C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+13l.30kJ?mol-1

(2)汽車(chē)尾氣中NO是在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中生成的,反應(yīng)為N2(g)+O2(g)?2NO(g)ΔH>0。
①將含0.8molN2和0.2molO2(近似空氣組成)的混合氣體充入某密閉容器中,保持1300℃反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)得生成8×10-4molNO。計(jì)算該溫度下此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
4×10-6
4×10-6
(填近似計(jì)算結(jié)果)。
②汽車(chē)啟動(dòng)后,汽缸內(nèi)溫度越高,單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大,原因是
溫度升高,反應(yīng)速率加快且平衡正向移動(dòng)
溫度升高,反應(yīng)速率加快且平衡正向移動(dòng)
。
(3)利用如圖所示裝置(電極均為惰性電極)可吸收SO2,并利用陰極排出的溶液吸收NO2。
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①電極A的電極反應(yīng)式為
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
;電極B的電極反應(yīng)式為
2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O
2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O
。
②堿性條件下,用陰極排出的溶液吸收NO2,使其轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體,同時(shí)生成SO32-。該反應(yīng)的離子方程式為
4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O
4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O
【答案】C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+13l.30kJ?mol-1;4×10-6;溫度升高,反應(yīng)速率加快且平衡正向移動(dòng);SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+;2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O;4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:3引用:1難度:0.7
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  • 1.十九大報(bào)告提出要對(duì)環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行全面、系統(tǒng)的可持續(xù)治理。綠色能源是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的重要途徑,利用生物乙醇來(lái)制取綠色能源氫氣的部分反應(yīng)過(guò)程如圖1所示。
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    (1)已知:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH1=-41kJ?mol-1
    CH3CH2OH(g)+3H2O(g)?2CO2(g)+6H2(g)ΔH2=+174.1kJ?mol-1
    反應(yīng)Ⅰ的熱化學(xué)方程式為
     

    (2)反應(yīng)Ⅱ在進(jìn)氣比[n(CO):n(H2O)]不同時(shí),測(cè)得相應(yīng)的CO平衡轉(zhuǎn)化率見(jiàn)圖2(各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度可能相同,也可能不同;各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的其他反應(yīng)條件都相同)。
    ①圖中A、E和G三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度TA、TE、TG的關(guān)系是
     
    ,其原因是
     
    。該溫度下,要提高CO平衡轉(zhuǎn)化率,除了改變進(jìn)氣比之外,還可采取的措施是
     

    ②由圖中可知CO的平衡轉(zhuǎn)化率與進(jìn)氣比、反應(yīng)溫度之間的關(guān)系是
     

    ③A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)速率大小:vA
     
    vB(填“<”、“=”或“>”)。已知反應(yīng)速率v=v-v=kx(CO)x(H2O)-kx(CO2)x(H2),k為反應(yīng)速率常數(shù),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),在達(dá)到平衡狀態(tài)為D點(diǎn)的反應(yīng)過(guò)程中,當(dāng)CO的轉(zhuǎn)化率剛好達(dá)到20%時(shí),
    v
    v
    =
     

    (3)反應(yīng)Ⅲ在飽和KHCO3電解液中,電解活化的CO2來(lái)制備乙醇,其原理如圖3所示,則陰極的電極反應(yīng)式為
     
    。
    發(fā)布:2024/9/22 2:0:8組卷:47引用:3難度:0.4
  • 2.在25℃和101kPa下,1gH2燃燒生成液態(tài)水放出142.9kJ的熱量,則下列熱化學(xué)方程式中書(shū)寫(xiě)正確的是(  )
    發(fā)布:2024/9/20 4:0:8組卷:118引用:7難度:0.9
  • 3.以太陽(yáng)能為熱源,硫碘循環(huán)分解水是一種高效、環(huán)保的制氫方法,其流程如圖所示。菁優(yōu)網(wǎng)
    相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
    反應(yīng) I:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)═2HI(aq)+H2SO4(aq)ΔH1=-213kJ?mol-1
    反應(yīng)Ⅱ:H2SO4(aq)═SO2(g)+H2O(l)+
    1
    2
    O2(g)ΔH2=+327kJ?mol-1
    反應(yīng)Ⅲ:2HI(aq)═H2(g)+I2(g)ΔH3=+172kJ?mol-1
    下列說(shuō)法不正確的是( ?。?/div>
    發(fā)布:2024/9/20 13:0:8組卷:49引用:4難度:0.7
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