實施以減少能源浪費和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策,是應(yīng)對全球氣候問題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇.化工行業(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求,依靠理論知識做基礎(chǔ).試運用所學(xué)知識,解決下列問題:
(1)已知某反應(yīng)的平衡表達式為:K=
,它所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為:
.
(2)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:
①2H
2(g)+CO(g)?CH
3OH(g);△H=-90.8kJ?mol
-1②2CH
3OH(g)?CH
3OCH
3(g)+H
2O(g);△H=-23.5kJ?mol
-1③CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g);△H=-41.3kJ?mol
-1總反應(yīng):3H
2(g)+3CO(g)?CH
3OCH
3(g)+CO
2(g)的△H=
;二甲醚(CH
3OCH
3)直接作燃料電池具有啟動快,效率高等優(yōu)點,若電解質(zhì)為酸性,該電池的負極反應(yīng)為
.
(3)煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實際問題.已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進入反應(yīng)器時,會發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H
2O(g)?H
2(g)+CO
2(g),該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示:
溫度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常數(shù)K | 9.94 | 9 | 1 |
該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是
反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),若在500℃時進行,設(shè)起始時CO和H
2O的起始濃度均為0.020mol/L,在該條件下,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為:
.
(4)從氨催化氧化可以制硝酸,此過程中涉及氮氧化物,如NO、NO
2、N
2O
4等.對反應(yīng)N
2O
4(g)?2NO
2(g)△H>0,在溫度為T
1、T
2時,平衡體系中NO
2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖甲所示.下列說法正確的是
.
A.A、C兩點的反應(yīng)速率:A>C
B.A、C兩點氣體的顏色:A深,C淺
C.B、C兩點的氣體的平均相對分子質(zhì)量:B<C
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
E.A、C兩點的化學(xué)平衡常數(shù):A>C
(5)NO
2可用氨水吸收生成NH
4NO
3,25℃時,將m mol NH
4NO
3溶于水,溶液顯酸性,向該溶液滴加n L氨水后溶液呈中性,則滴加氨水的過程中水的電離平衡將
(填”正向”“不”或“逆向”)移動,所滴加氨水的濃度為
mol?L
-1.(NH
3H
2O的電離平衡常數(shù)取K
b=2×10
-5mol?L
-1)
(6)某科研單位利用原電池原理,用SO
2和O
2來制備硫酸,裝置如圖乙所示,電極為多孔的材料能吸附氣體,同時也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸.
①溶液中H
+的移動方向由
極到
極;(用A、B表示)
②B電極的電極反應(yīng)式為
.