研究CO2与CH4,反应使之转化为CO和H2,对减缓燃料危机、减小温室效应具有重要的意义。
(1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890kJ/mol
则:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=____________。
(2)在密闭容器中通人物质的量浓度均为0.1mol/L的CH4与CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图1:
①下列事实能说明该反应一定达到平衡的是 。
a.CO2的浓度不再发生变化
b.υ正(CH4)=2υ逆(CO)
c.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
d.CO与H2的物质的量比为1:1
②据图可知,P1、P2、P3、P4由大到小的顺序为 。
③在压强为P4、1100℃的条件下,该反应5min时达到平衡x点,则用CO表示该反应的速率为 ,该温度下,反应的平衡常数为 。
(3)用CO与H2可合成甲醇(CH3OH),以甲醇和氧气反应制成的燃料电池如图2所示,该电池工作程中O2应从 (填“c或一b”)口通人,电池负极反应式为 ,若用该电池电解精炼铜,每得到6. 4g铜,转移电子数目为 。
向一定量的NaOH固体中加入由硫酸铜和硫酸组成的混合物的溶液,充分搅拌,恰好完全反应,有蓝色沉淀生成,过滤,所得滤液的质量与加入的原混合物溶液的质量相等。则与硫酸铜反应的氢氧化钠和与硫酸反应的的氢氧化钠的物质的量之比为?
现有铜、银合金14g与足量的某浓度的硝酸100mL发生反应,将生成的气体与1.12L(标况)氧气混合,通入足量的水中恰好全部吸收,反应后溶液体积仍为100mL。试通过计算回答下列问题:
(1)原固体混合物中铜和银的质量各是多少?
(2)若原硝酸溶液为浓硝酸,反应产生的气体是单一气体,则该反应中被还原的硝酸的物质的量是多少?
(3)合金完全溶解后,若生成的气体在标况下体积为2.24L,反应后溶液中c(H+)=7mol/L,则该混合气体中NO和NO2在标准状况下的体积分别是多少?原硝酸的浓度是多少?
恒温下,将xmolN2与ymolH2的混合气体通入一个容积为1L的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
(1)若反应到达某时刻t时,nt(H2)=9mol,nt(NH3)=4mol,计算y的值。
(2)反应达平衡时,混合气体的体积为672L(标准状况下),其中NH3的含量(体积分数)为20%,计算平衡时NH3的物质的量及平衡常数K(保留2位有效数字)。
某厂每天产生800m3含氮的废水(NH3的含量为168mg∙L-1)。该厂处理废水的方法是:将废水加热得到NH3,使废水中NH3的含量降为15mg∙L-1(假设废水处理前后体积不变)。再对加热蒸发得到的NH3进一步处理制取硝酸。
(1)制取硝酸过程中主要发生反应如下:①_________________,②4NO+3O2+2H2O=4HNO3。反应①是氨气在一定条件下被氧气氧化,请在横线上写出该反应的化学方程式。
(2)该厂每天通过加热蒸发可得到NH3的物质的量是__________________。
(3)若在反应①中N元素损失10%,则该厂每天可生产硝酸多少吨?(写出计算过程,结果保留2位小数)
硝酸在有机合成、医药化工、化纤等行业应用非常广泛。工业上用氨催化氧化法可生产硝酸,其生产过程可表示为:
4NH3+5O24NO+6H2O ①
4NO+3O2+2H2O→4HNO3 ②
完成下列计算:
(1)如果以一定量的氨气在一密闭容器中与足量氧气发生上述反应,冷却后所得溶液中溶质的质量分数是 (保留至1%)。
(2)某化肥厂以氨为原料通过题干中反应先产生硝酸,再利用氨气和硝酸反应制NH4NO3,已知由氨制 NO 的产率是 96%,NO 制硝酸的产率是 92%,氨被硝酸的吸收率为100%,则制备80吨 NH4NO3所需氨的体积(标准状况)为 m3(保留整数部分)。