能源、环境与人类生活和社会发展密切相关,研究它们的综合利用有重要意义。
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4L容器中通入6molCO2、6 molCH4,发生如下反应:CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表:
物质 |
CH4 |
CO2 |
CO |
H2 |
体积分数 |
0.1 |
0.1 |
0.4 |
0.4 |
①此温度下该反应的平衡常数K=___________。
②若再向容器中同时充入2.0molCO2、6.0 molCH4、4.0 molCO和8.0molH2,则上述平衡向_____(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(2)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:
已知:NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) ΔH=—41.8KJ·mol-1
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=—196.6KJ·mol-1
①写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式__________。
②一定温度下,向2L恒容密闭容器中充人NO2和SO2各1mol,5min达到平衡,此时容器中NO和NO2的浓度之比为3:1,则NO2的平衡转化率是_________。
(3)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g);
①判断该反应达到化学平衡状态的依据是 (填序号)。
A.2v(CO2)(正)=3v(H2O)(逆)
B.混合气体中氢气的质量不变
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
②已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图所示。该反应的ΔH________(填“>”、“<”或“=”)0。
(4)通过NOx传感器可监测大气中NOx的含量,其工作原理如图所示,甲、乙两电极均为Pt电极,电解质为熔融氧化物。
①乙电极上发生的是_________反应(填“氧化”或“还原”);
②甲电极上的电极反应式为___________________。