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氢气是一种清洁能源,它的制取与应用一直是人类研究的热点。 (1)用甲醇和水蒸气在催化剂、加热条件下制氢的相关热化学方程式如下: CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g);ΔH=+90.7 kJ/mo...
题目内容:
氢气是一种清洁能源,它的制取与应用一直是人类研究的热点。
(1)用甲醇和水蒸气在催化剂、加热条件下制氢的相关热化学方程式如下:
CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g);ΔH=+90.7 kJ/mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g);ΔH=-41.2 kJ/mol
①反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)能自发进行的原因是________。
②将一定比例的CH3OH(g)和H2O(g)的混合气体,以相同速率通过装有不同催化剂的反应器。CH3OH转化率随催化剂的使用时长变化如图1所示,催化剂CuAl2O4与催化剂Cu/Zn/Al相比,优点有____________________。
③向Cu(NO3)2、Al(NO3)3混合溶液中滴加NaOH溶液可获得沉淀物[Cu(OH)2、Al(OH)3],以便于制取CuAl2O4。为确保Cu2+、Al3+完全沉淀(浓度≤10-5 mol/L),应控制混合液pH的最小整数值为________{Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33}。
(2)用Au/ZrO2作催化剂,在(CH3CH2)3N作用下HCOOH分解制氢的原理如图2所示。反应2中生成物M的化学式为__________________,图示反应中只有氢元素化合价发生变化的是反应________(填“1”“2”或“3”)。
(3)如图是电解氨水和KOH混合溶液制氢的装置示意图。生成N2的电极反应式为______________。
(4)富氧条件下,H2还原NOx包括两个阶段:第一阶段为H2、NOx在催化剂作用下转变为H2O、N2、NH3;第二阶段NH3在载体酸的作用下生成NH4+,NH4+将NOx还原为N2。写出NO与O2的物质的量之比为1∶1时,NH4+与NO、O2反应生成N2的离子反应方程式:__________________________。
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