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煤的主要组成元素是碳、氢、氧、硫、氮,还有极少量的磷、砷、锗、镓、铟等元素, 燃煤产生CxHy、SO2、NOX等大气污染物,研究NO2、NO、CO、SO2等大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有...
题目内容:
煤的主要组成元素是碳、氢、氧、硫、氮,还有极少量的磷、砷、锗、镓、铟等元素, 燃煤产生CxHy、SO2、NOX等大气污染物,研究NO2、NO、CO、SO2等大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。
(1)锗是第四周期第ⅣA元素,其原子结构示意图为_______________。
(2)利用煤的气化获得的水煤气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下可以合成绿色燃料甲醇。
已知:H2O(l)=H2O(g) △H1=+44.0kJ/mol
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(l) △H2=-3.0 kJ/mol
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H3=-58.7 kJ/mol
写出由CO与H2制备CH3OH气体的热化学方程式_________________。
(3)甲醇和CO2可直接合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3,简称DMC):
2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g) △H4<0
①该化学反应的平衡常数表达式为K=________________。
②在恒温恒容密闭容器中发生上述反应,能说明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.v正(CH3OH)= 2v逆(H2O) B.容器内气体的密度不变
C.容器内压强不变 D.CH3OH与CO2的物质的量之比保持不变
③一定条件下分别向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中加入一定量的初始物质发生该反应,各容器中温度、反应物的起始量如下表,反应过程中DMC的物质的量浓度随时间变化如下图所示:
甲容器中,在5-15min中的平均反应速率v(CO2) =__________。乙容器中,若平衡时n(CO2) =0.2mol,则T1__________T2(填“>”“<"或”=”)。甲、丙两容器的反应达平衡时CO2的转化率:甲__________丙(填“>”“<"或”=”)。
(4)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。可用NaOH吸收,所得含硫各微粒(H2SO3、HSO3-和SO32-)存在于反应后的溶液中,它们的物质的量分数X(ⅰ)与溶液pH的关系如图所示。
①若是0.1mol/LNaOH 反应后的溶液,测得溶液的pH=8时,溶液中各离子浓度由大到小的顺序是__________________。
②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2 溶液,溶液中出现浑浊,pH降为2,用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因_________________________________。
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