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氮氧化物的排放對(duì)環(huán)境造成很大的污染,研究氮氧化物的轉(zhuǎn)化機(jī)理對(duì)我們制定保護(hù)環(huán)境的策略有著重大意義。某科研團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行低溫下消除氮氧化物的機(jī)理研究時(shí),發(fā)現(xiàn)NO在轉(zhuǎn)化過(guò)程中存在以下核心歷程:
①e*+NO→N+O+e-ΔH1<0
②NO+N→O+N2 ΔH2>0
③NO+O→NO2 ΔH3<0
(1)當(dāng)反應(yīng)溫度為2.4K時(shí),反應(yīng)最終產(chǎn)物中c(N2)=7c(NO2),若使最終反應(yīng)產(chǎn)物中
c
N
2
c
N
O
2
<7,則溫度T應(yīng)該
小于
小于
-270.6℃。(填“大于”或“小于”)
(2)工業(yè)上對(duì)于電廠煙氣中的氨氧化物進(jìn)行脫硝處理時(shí),通常采用以下反應(yīng)原理:4NH3+5O2?4NO+6H2O;4NH3+4NO+O2?4N2+6H2O,當(dāng)溫度為373℃,壓強(qiáng)為p0情況下,在1L密閉的容器中,通入1molNH3、1molNO、1molO2達(dá)到平衡后測(cè)定O2轉(zhuǎn)化率為60%,體系中n(N2):n(O2)=1:1,此時(shí)容器中氣體總壓=
1.07
1.07
p0(保留3位有效數(shù)字),此時(shí)NH3轉(zhuǎn)化率為
80%
80%
。
(3)101kPa條件下,不同溫度,在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)ΔH<0,隨著投料比不同,NO平衡轉(zhuǎn)化率變化圖象如圖所示,圖中T1
T2(填“>”,“<”或“=”),NO轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是
發(fā)生了反應(yīng)4NH3+5O2?4NO+6H2O
發(fā)生了反應(yīng)4NH3+5O2?4NO+6H2O
。

(4)科學(xué)家想利用甲烷和氨氧化物設(shè)計(jì)一款電池,既能提高能源利用率,又能擺脫氮氧化物的污染,反應(yīng)原理:CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ?mol-1,酸性介質(zhì)下,該電池正極的電極反應(yīng)式為
4H++2NO+4e-═N2+2H2O
4H++2NO+4e-═N2+2H2O
。
(5)已知基元反應(yīng)mA+nB
k
P的速率方程可表示為:v=kcm(A)?cn(B)(k為速率常數(shù),下同)。碰撞理論研究發(fā)現(xiàn),大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)并不是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的碰撞就能完成,往往需經(jīng)過(guò)多個(gè)反應(yīng)步驟才反應(yīng)過(guò)程能實(shí)現(xiàn)。用O2氧化N2生成NO的反應(yīng)O2+N2=2NO實(shí)際上經(jīng)過(guò)兩步基元反應(yīng)完成的:
O2
k
1
k
2
2O(快)
2O+(N2
k
3
2NO(慢)
已知快反應(yīng)近似平衡態(tài)。若在溫度為T(mén)℃下,c(O2)=amol?L-1,c(N2)=bmol?L-1。寫(xiě)出T℃下O2+N2=2NO反應(yīng)的速率方程:v=
k
1
k
3
ab
k
2
k
1
k
3
ab
k
2
(用含k1、k2、k3、a、b的代數(shù)式表示)。

【答案】小于;1.07;80%;<;發(fā)生了反應(yīng)4NH3+5O2?4NO+6H2O;4H++2NO+4e-═N2+2H2O;
k
1
k
3
ab
k
2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:43引用:2難度:0.4
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),氫氣是一種清潔能源。
    (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來(lái)源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ?mol-1。
    (2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T(mén)2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測(cè)得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。

    ①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2。
    ②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強(qiáng)
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時(shí)間后陰、陽(yáng)兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6
  • 3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時(shí)A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開(kāi)始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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