燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、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=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160 kJ·mol-1
则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式为 ▲ 。
(2)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:
2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比[n(H2) / n(CO2)] |
500 K |
600 K |
700 K |
800 ![]() |
1.5 |
45% |
33% |
20% |
12% |
2.0 |
60% |
43% |
28% |
15%![]() |
3.0 |
83% |
62% |
37% |
22% |
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[n(H2) / n(CO2)],则K将 ▲ 。
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②所确定的电池中,若通入甲醚(沸点为-24.9 ℃)的速率为1.12 L·min-1(标准状况),并以该电池作为电源电解2 mol·L-1 CuSO4溶液500 mL,则通电30 s后理论上在阴极可析出金属铜 ▲ g。
氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,不溶于水、乙醇,熔点422 ℃,沸点1366 ℃,在空气中迅速被氧化成绿色,常用作有机合成工业中的催化剂。以粗盐水(含Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质)、Cu、稀硫酸、SO2等为原料合成CuCl的工艺如下:
(1)在粗盐除杂的反应I中加Na2CO3溶液的作用是;
滤渣的主要成分:。
(2)反应Ⅱ完成后溶液中主要溶质是。
(3)反应IV和VI都是制备CuCl的化学过程:
①反应IV加入的Cu必须过量,其目的是。
②写出反应VI的离子方程式。
(4)反应VI后,过滤得到CuCl沉淀,用无水乙醇洗涤沉淀,在真空干燥机内于70 ℃干燥2小时,冷却,密封包装即得产品。于70℃真空干燥的目的是。
有一种节能的氯碱工业新工艺,将电解池与燃料电池相组合,相关流程如图所示(电极未标出):
回答下列有关问题:
(1)通入空气的电极为 (写电极名称)。燃料电池中阳离子的移动方向(“从左向右”或“从右向左”)。
(2)电解池中产生20 mol Cl2,理论上燃料电池中消耗mol O2。
(3)a、b、c的大小关系为:。
(4)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池放电时正极反应式是。
已知:A为常见的短周期轻金属,含A的合金材料常用于火箭、飞机等制造业;B是一种盐,在工农业生产中用途较广;C、F、H为常见非金属单质;常温下C、F、I、E、J和K为气体;E对空气的相对密度为0.586;常温常压下G为液体。有关物质间的转化关系如下(图中部分反应物或产物已省略):
请填空:
(1)B的化学式为 。
(2)操作a必须在HCl气流中加热得无水物而不能直接加热浓缩,其原因是;操作b为 。
(3)反应①的离子反应方程式为。反应③的化学反应方程式为。
下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
族 周期 |
IA |
0 |
||||||
1 |
① |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
|
2 |
② |
③ |
④ |
|||||
3 |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
(1)④、⑤、⑥的离子半径由大到小的顺序为【用离子符号表示】。
(2)②、⑧、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是【用化学式表示】。
(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式:。
(4)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为,N→⑥的单质的化学方程式为 。
高炉炼铁过程中发生的主要反应为1/3Fe2O3(s) + CO(g)2/3Fe(s) + CO2(g)
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
请回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=_____________,△H________0(填“>”、“<”或“=”);
(2)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过l0 min达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2)=" _________" 、CO的平衡转化率= _____________:
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是_____________。
A.减少Fe的量 |
B.增加Fe203的量 |
C.移出部分CO2 |
D.提高反应温度 |
E.减小容器的容积
F.加入合适的催化剂