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关键字: | 时间:2025-11-06 02:47 | 人浏览

【答案】为治理环境,减少雾霾,应采取措施减少二氧化硫、氮氧化物(NOx)和CO2的排放量.Ⅰ.处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx.①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O

问题描述:

为治理环境,减少雾霾,应采取措施减少二氧化硫、氮氧化物(NOx)和CO2的排放量.Ⅰ.处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx.①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ•mol-1②CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-586.7kJ•mol-1(1)若用4.48L CH4还原NO生成N2,则放出的热量为___kJ(保留两位小数).(气体体积已折算为标准状况下)(2)用电化学处理含NO3-的废水,电解的原理如图1所示,则电解时阴极的电极反应式为___;Ⅱ.利用I2O5消除CO污染的反应为5CO(g)+I2O5(s)⇌5CO2(g)+I2(s).不同温度下,向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入4mol CO,测得CO2的体积分数(φ)随时间(t)变化曲线如图2所示.(3)T1时,该反应的化学平衡常数的数值为___.(4)下列说法不正确的是___(填字母).A.容器内气体密度不变,表明反应达到平衡状态B.两种温度下,c点时体系中混合气体的压强相等C.d点时,在原容器中充入一定量氦气,CO的转化率不变D.b点和d点时化学平衡常数的大小关系:Kb<KdⅢ.以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4 为催化剂,可以将CO2和CH4通过反应CO2(g)+CH4(g)⇌CH3COOH(g)△H<0直接转化成乙酸.在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图3所示.(5)250~300℃时,乙酸的生成速率减小的主要原因是___.
最佳答案:

(1)①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ•mol-1②CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-586.7kJ•mol-1由盖斯定律②×2-①得到CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),所以焓变△H=(-586.7kJ•mol-1)×2-(-574kJ•mol-1)=-599.4kJ•mol-1,若用4.48L即0.2molCH4还原NO生成N2,则放出的热量为599.4kJ/mol×0.2mol=119.88kJ,故答案为:119.88;(2)根据图象知,硝酸根离子得电子发生氧化反应,则Ag-Pt作阴极,阴极上电极反应式为2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O,Pt电极为阳极,阳极反应为2H2O-4e-=O2+4H+,故答案为:2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O;Ⅱ.(3)根据图象知,硝酸根离子得电子发生氧化反应,则Ag-Pt作阴极,阴极上电极反应式为2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O,Pt电极为阳极,阳极反应为2H2O-4e-=O2+4H+,当转移20mol电子时,阳极消耗10mol水,产生20molH+进入阴极室,阳极质量减少180g,故答案为:2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O;180;(4)T1时:5CO(g)+I2O5(s)⇌5CO2(g)+I2(s)起始量/mol    4                 0转化量/mol    y                 yb点量/mol    4-y                y根据b点时CO2的体积分数φ(CO2)=

y
4
=0.80,得y=3.2mol,c(CO)=0.4mol•L-1,c(CO2)=1.6mol•L-1,T1时化学平衡常数K=
c5(CO2)
c5(CO)
=
1.65
0.45
=1024,故答案为:1024;(4)A.因为条件为恒容,而反应前后气体质量变化,所以容器内气体密度不变时,表明反应达到平衡状态,故A正确;B.c点为交点,气体物质的量分别相等,所以两种温度下,体系中混合气体的压强不等,故B错误;C.反应前后气体体积不变,压强变化对平衡无影响,CO的转化率不变,故C正确;d.b点比d点时生成物CO2体积分数大,说明进行的程度大,则化学平衡常数:Kb>Kd,故D错误;故答案为:BD;Ⅲ.(5)温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低,所以温度升高而乙酸的生成速率降低,故答案为:温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低.

答案有错

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