“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:(将配平后的系数填在横线上)
__ C+ __ KMnO4+ ___ H2SO4→___CO2↑+ ___MnSO4 + ___K2SO4+ ___H2O
当反应中有2.408×1024个电子发生转移时,还原剂的质量为
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下两组数据:
实验组 |
温度℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
CO |
H2O |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
x |
2.0 |
1.6 |
2.4 |
6 |
2 |
900 |
2.0 |
1.0 |
0.4 |
1.6 |
3 |
①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为 (要求2位有效数字,下同);实验2达到平衡时CO的体积分数为 。
②若反应的平衡常数大,处理CO的效率高,则增大该反应平衡常数的措施有 。
③900℃时,该密闭容器中,加入4 molCO,3 mol H2O ,4mol CO2和2.4mol H2,比较此时正、逆反应速率的大小:v正 ______ v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
④一定条件下上述反应在某体积固定的密闭容器中进行,能说明该反应已经达到平衡状态的有 。
A.容器中气体的平均分子量不随时间而变化
B.消耗1molH2的同时消耗1molCO
C.容器中气体的密度不随时间而变化
D.CO2的体积分数不随时间而变化
(3)汽车尾气的排放对空气造成污染。目前采用的是在汽车排气装置中安装一个净化器,可以有效将尾气中的有害气体转化。如:
①CO (g)+NO2(g) =CO2(g) + NO (g) ΔH =-a kJ/mol (a>0)
② 2CO (g)+2NO(g) =2CO2(g) )+ N2 (g) ΔH =-b kJ/mol (b>0)
若用标准状况下3.36LCO还原NO2至N2(CO完全反应)时放出的热量为 kJ(用含a和b的代数式表示,下同);并写出该反应的热化学方程式 。
被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点.右图为氢氧燃料电池的结构示意图,电解质溶液为KOH溶液,电极材料为疏松多孔石墨棒.当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时,便可在闭合回路中不断地产生电流.试回答下列问题:
(1)图中通过负载的电子流动方向(填“向左”或“向右)
(2)写出氢氧燃料电池工作时电极反应方程式和总反应方程式
正极:_____________________负极:
总反应:____________________
(3)为了获得氢气,除了充分利用太阳能外,工业上利用石油产品与水在高温、催化剂作用下制取氢气.写出丙烷和H2O反应生成H2和CO的化学方程式:
__________________________________
(4)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时,
负极反应式为
电池总离子反应方程式为
已知:合成氨反应为N2+3H22NH3(正反应为放热反应),分析下列问题:
(1)在一定温度时,可用图中哪一条曲线表示反应物的转化率和压强之间的关系(填“I”“II”“III”)
(2)在不同温度和压强下(P1>P2),合成氨反应达到平衡时,混合气体中氨气的体积分数Z%
随温度变化的曲线应为(填“A”“B”“C”“D”)
(3)将N2和H2按1:3的体积比通入合成塔,反应达平衡后,NH3的体积分数为20%,则达到平衡时,N2和H2的转化率之比α(N2)∶α (H2)= ;平衡时N2的转化率为_________;平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) =
某反应的平衡常数表达式为,恒容时,温度升高.H2浓度减小。分析下列问题:
(1)该反应的化学方程式为:
(2)温度升高,该反应的K值______________(填“增大”“减小”或“不变”),化学平衡移动后达到新的平衡,CO2和CO体积比_______________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)在一体积为10L的容器中,通人一定量的CO和H2O,在850℃时发生反应,CO和H2O浓度变化如下图,则 0—4min的平均反应速率v(CO)=______ mol/(L·min),850℃的化学平衡常数的值K=
(4)850℃时,在相同容器中发生反应CO2+ H2CO+H2O (g),t时刻容器内各物质的浓度分别为:一氧化碳0.09 mol/L、水蒸气0.09 mol/L、二氧化碳0.08 mol/L、氢气 0.08 mol/L,此时v(正)v(逆)(“大于”“ 小于”“等于”)
把煤作为燃料可通过下列两种途径:
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2CO(g)+O2(g) ="==" 2CO2(g)
(1)相同温度时,向两个开始体积相同的容器中分别充入2molSO2和1molO2,甲容器保持恒压,乙容器保持恒容,达到平衡时:(填“大于“小于”“等于”)
反应速率v甲_____ v乙,SO2的转化率ω甲_____ω乙,所需时间t甲____t乙。(2)在容积相同的两个密闭容器A和B中,保持温度为423K,若同时分别向A和B中加入amol和2amol的HI气体,待反应:2HI(g) H2(g)+I2(g)均达到平衡时:(填“大于“小于”“等于”)
I2的浓度c(I2)A____c(I2)B, ,I2蒸气在混合气体中的体积分数A容器__B容器