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二氧化碳的有效回收利用,既能缓解能源危机,又可减少温室效应的影响,具有解决能源问...

二氧化碳的有效回收利用,既能缓解能源危机,又可减少温室效应的影响,具有解决能源问题及环保问题的双重意义。Zn/ZnO热化学循环还原CO2CO的原理如图所示,回答下列问题:

1)①Zn/ZnO在反应中循环使用,其作用是___

2)二甲醚是主要的有机物中间体,在一定条件下利用CO2H2可直接合成二甲醚:2CO2(g) +6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)=3时,实验测得CO2的平衡转化率随温度及压强变化如图所示。

合成二甲醚过程中往往会生成一氧化碳,合成时选用硅铝化合物做催化剂,硅铝比不同时,生成二甲醚或一氧化碳的物质的量分数不同。硅铝比与产物选择性如图所示。图中A点和B点的化学平衡常数比较:KA___KB(“><=”)。根据以上两条曲线,写出其中一条变化规律:___

 

= 温度越高,二甲醚的选择性越大 低温时硅铝比对二甲醚的选择性影响不大,高温时随着硅铝比增大,二甲醚的选择性先增大后减小 【解析】 (1)Zn/ZnO在反应中循环使用,反应中为中间产物,起到催化剂的作用; (2)平衡常数只受温度影响,280℃下A点和B的K相等,通过对比可知230℃的曲线变化相对平缓,280℃的曲线变化程度较大且先升后降,280℃二甲醚物质的量分数较大,温度升高,浓度的变化受影响的程度也会有一定的改变。 (1)Zn/ZnO在反应中循环使用,反应中为中间产物,起到催化剂的作用; (2)平衡常数只受温度影响,280℃下A点和B的K相等,通过对比可知230℃的曲线变化相对平缓,280℃的曲线变化程度较大且先升后降,280℃二甲醚物质的量分数较大,温度升高,浓度的变化受影响的程度也会有一定的改变,因此变化规律可归纳为:①温度越高,二甲醚的选择性越大;②低温时硅铝比对二甲醚的选择性影响不大,高温时随着硅铝比增大,二甲醚的选择性先增大后减小。  
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汽车发动机工作时会产生包括CONOx等多种污染气体,涉及到如下反应:

N2(g)+O2(g)2NO(g)

2NO(g)+O2(g)2NO2(g)

NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)

弄清上述反应的相关机理,对保护大气环境意义重大,回答下列问题:

科学家研究出了一种高效催化剂,可以将CONO2两者转化为无污染气体,反应方程式为:2NO2(g)+4CO(g)=4CO2(g)+N2(g)   H<0

某温度下,向10L密闭容器中分别充入0.1molNO20.2molCO,发生上述反应,随着反应的进行,容器内的压强变化如表所示:

时间/min

0

2

4

6

8

10

12

压强/kPa

75

73.4

71.95

70.7

69.7

68.75

68.75

 

回答下列问题:

若将温度降低,再次平衡后,与原平衡相比体系压强(p)如何变化?___(增大减小不变”),原因是____

 

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大气中CO2含量的增加会加剧温室效应,为减少其排放,需将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用。

TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2CH4直接转化为乙酸,请写出该反应的化学方程式:____。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图所示。在温度为____时,催化剂的活性最好,效率最高。请解释图中250400℃时乙酸生成速率变化的原因:250300℃时___300400℃时___

 

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氮的氧化物(NOx)是大气主要污染物,有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。

在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3NOx反应生成N2,将一定比例的O2NH3NOx的混合气体匀速通入装有催化剂M的反应器中反应,反应相同时间,NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。

①在50~150℃范围内随温度升高,NOx的去除率迅速上升的原因___

②当反应温度高于380℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是___

 

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二甲醚(CH3OCH3)是一种应用前景广阔的清洁燃科,以CO和氢气为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应:

编号

热化学方程式

化学平衡常数

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  ΔH1

K1

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)  ΔH2=-24kJ/mol

K2

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  ΔH3=-41kJ/mol

K3

 

回答下列问题:

工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行,无反应③发生。该工艺中反应③的发生提高了CH3OCH3的产率,原因是___

 

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CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可以提高燃烧效率,又能得到高纯CO2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,反应①为主反应,反应②和③为副反应。

1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g)   H1=47.3kJ/mol

CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+ CO2(g)+ SO2(g)   H2=+210.5kJ/mol

CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g)   H3=-86.2kJ/mol

反应①~③的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线见图,结合各反应的H,归纳lgKT曲线变化规律:

a___b___

 

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