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  • 1. (2017·孝义模拟) 工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气.对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用.

    1. (1) Ⅰ.脱硝:

      已知:H2的燃烧热为285.8kJ•mol﹣1

      N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+133kJ•mol﹣1

      H2O(g)═H2O(l)△H=﹣44kJ•mol﹣1

      催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为:

    2. (2) Ⅱ.脱碳:

      向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2 , 在适当的催化剂作用下,发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(l)+H2O(l)

      ①该反应自发进行的条件是(填“低温”、“高温”或“任意温度”)

      ②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是.(填字母)

      a.混合气体的平均式量保持不变     b.CO2和H2的体积分数保持不变

      c.CO2和H2的转化率相等          d.混合气体的密度保持不变

      e.1molCO2生成的同时有3mol H﹣H键断裂

      ③CO2的浓度随时间(0~t2)变化如图1所示,在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,t4时降低温度,t5时达到平衡,请画出t2~t6CO2浓度随时间的变化.

    3. (3) 改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H<0中的所有物质都为气态.起始温度、体积相同(T1℃、2L密闭容器).反应过程中部分数据见表:

      反应时间

      CO2(mol)

      H2(mol)

      CH3OH(mol)

      H2O(mol)

      反应Ⅰ:恒温恒容

      0min

      2

      6

      0

      0

      10min

      4.5

      20min

      1

      30min

      1

      反应Ⅱ:绝热恒容

      0min

      0

      0

      2

      2

      ①达到平衡时,反应Ⅰ、Ⅱ对比:平衡常数K(I) K(II)(填“>”“<”或“=”下同);平衡时CH3OH的浓度c(I) c(II).

      ②对反应Ⅰ,前10min内的平均反应速率v(CH3OH)=.在其他条件不变的情况下,若30min时只改变温度T2℃,此时H2的物质的量为3.2mol,则T1T2(填“>”、“<”或“=”).若30min时只向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g),则平衡移动(填“正向”“逆向”或“不”).

    4. (4) 利用人工光合作用可将CO2转化为甲酸,反应原理为2CO2+2H2O═2HCOOH+O2 , 装置如图所示:

      ①电极2的电极反应式是

      ②在标准状况下,当电极2室有11.2L CO2反应. 理论上电极1室液体质量(填“增加”或“减少” g.

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