二氧化碳的捕捉和利用是我國能源領(lǐng)域的一個(gè)重要戰(zhàn)略方向。
(1)用活性炭還原法可以處理汽車尾氣中的氮氧化物,某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng)C(s) + 2NO(g)
N2(g) + CO2(g) ΔH,在T1℃時(shí),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的量濃度如下:
時(shí)間/min 濃度/(mol/L) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 2.0 | 1.16 | 0.80 | 0.80 | 0.96 | 0.96 |
N2 | 0 | 0.42 | 0.60 | 0.60 | 0.72 | 0.72 |
CO2 | 0] | 0.42 | 0.60 | 0.60 | 0.72 | 0.72 |
①根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析T1℃時(shí),該反應(yīng)在0-20min的平均反應(yīng)速率v(N2)= mol·L-1·min-1;計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。
②30min后,只改變某一條件,根據(jù)上表的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是 (填字母代號(hào))。
A.加入合適的催化劑 B.適當(dāng)縮小容器的體積
C.通入一定量的NO D.加入一定量的活性炭
③若30min后升高溫度至T2℃,達(dá)到平衡時(shí),容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5:3:3,則達(dá)到新平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率 (填“升高”或“降低”),ΔH 0(填“>”或“<”).
(2)工業(yè)上用CO2和H2反應(yīng)合成二甲醚。已知:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.1 kJ·mol-1
2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-24.5 kJ·mol-1
寫出CO2(g)和H2(g)轉(zhuǎn)化為CH3OCH3(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式 。
(3)二甲醚燃料電池具有能量轉(zhuǎn)化率高、電量大的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用,一種二甲醚氧氣電池(電解質(zhì)為KOH溶液)的負(fù)極反應(yīng)式為: