(2012•佛山一模)燃煤废气中的氮氧化物(NO)、二氧化碳等气体,常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用等.

(2012•佛山一模)燃煤废气中的氮氧化物(NO)、二氧化碳等气体,常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用等.
(1)对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物.如:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJmol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJmol-1 则CH4(g)将NO2(g)还原为N等的热化学方程式为______
(2)将燃煤废气中的CO2转化为甲醛的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)
催化剂
.
CH3OCH3(g)+3H2O(g)
已知在压强为aMPa下,该反应在不同温度,不同投料比时,CO2的转化率见图:
①若温度升高,则反应的平衡常数K将______(填“增大”、“减小”或“不变”.下同);若温度不变,提高投料比
m(H2)
n(CO2)
,则K将______;该反应△H______0(填“>”、“<”或“=”)
②若用甲醚作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池负极的电极反应式______.
③在aMPa和一定温度下,将6molH2和2mol CO2在2L密闭容器中混合,当该反应达到平衡时,测得平衡混合气中CH3OCH3的体积分数约为16.7%(即[1/6]),此时CO2的转化率是多少?(写出计算过程,计算结果保留2位有效数字)______.
asymmetricallove 1年前 已收到1个回答 举报

雪夜无声 幼苗

共回答了16个问题采纳率:81.3% 举报

解题思路:(1)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到;
(2)①由图可知温度越高,CO2转化率越小,则平衡逆移;平衡常数K只与温度有关;根据温度对平衡的影响分析△H的符号;
②甲醚作为燃料电池的原料.甲醚在负极失电子发生氧化反应,依据电极书写方法写出电极反应;
③利用三段式表示出平衡时各组分的物质的量,根据平衡混合气中CH3OCH3的体积分数约为16.7%求出二氧化碳的转化量,再求转化率.

(1)①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ.mol-l
②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ.mol-l
依据盖斯定律①+②得到:2 CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1734KJ/mol;
即热化学方程式为:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867KJ/mol;
故答案为:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867KJ/mol,
(2)①由图可知温度越高,CO2转化率越小,则平衡逆移,所以升高温度,K减小;K只受温度影响,若温度不变,提高投料比,则K不变;因为温度越高,CO2转化率越小,则平衡逆移,所以该反应正方向为放热反应,即△H<0,
故答案为:减小;不变;<;
②若用甲醚作为燃料电池的原料,甲醚在负极失电子反应氧化反应,在碱性介质中电池负极的电极反应式:CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O,
故答案为:CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O;
③设CO2物质的量变化量为xmol,则:
2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)
开始(mol/L):13 1 1
变化(mol/L):x 3x [1/2]x [3/2]x
平衡(mol/L):1-x 3-3x [1/2]x [3/2]x
测得平衡混合气中CH3OCH3的体积分数约为16.7%(即[1/6]),
所以[0.5x/1−x+3−3x+0.5x+1.5x]×100%=16.7%,解得x=0.80,
则CO2的转化率为:[0.8/1]×100%=80%,
故答案为:80%.

点评:
本题考点: 用盖斯定律进行有关反应热的计算;化学平衡常数的含义;化学平衡的计算.

考点点评: 本题考查了盖斯定律的应用及热化学方程式的书写、影响平衡移动及平衡常数的因素、化学平衡的有关计算、原电池原理;侧重于反应原理的应用的考查,题目难度中等,注意燃料电池中电解质溶液的酸碱性对电极反应的影响.

1年前

10
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.479 s. - webmaster@yulucn.com