大氣環(huán)境中NOx的減量化排放受到國內(nèi)外廣泛關注。利用碳還原NO的反應為:2NO(g)+C(s)?N2(g)+CO2(g)?;卮鹣铝袉栴}:
(1)該反應在常溫下可以自發(fā)進行,則反應的△H<<0填(“>”、“=”或“<”),有利于提高NO平衡轉(zhuǎn)化率的條件是降溫或從平衡體系中移去氮氣或二氧化碳降溫或從平衡體系中移去氮氣或二氧化碳。(任寫一條)
(2)以上反應可分為如下四步反應歷程,寫出其中第三步的反應:
第一步:2NO═(NO)2第二步:(NO)2+C═N2O+C(O)
第三步:C(s)+N2O=C(O)+N2(g)C(s)+N2O=C(O)+N2(g)第四步:2C(O)═C+CO2
(3)對比研究活性炭負載鈣、鑭氧化物的反應活性。在三個反應器中分別加入C、CaO/C、La2O3/C,通入NO使其濃度達到0.1mol/L.不同溫度下,測得第2小時NO去除率如圖1所示。
①據(jù)圖分析,溫度490℃以下,三種情況下反應的活化能最小的是aa(用a、b、c表示):CaO/C、
La2O3/C去除NO效果比C更好,其依據(jù)是相同條件下,NO去除率更高相同條件下,NO去除率更高。(寫一條)
②上述實驗中,490℃時,若測得CaO/C對NO的去除率為60%,則可能采取的措施是BDBD。
A.及時分離出CO2
B.壓縮體積
C.恒容下,向體系中通入氮氣
D.改良優(yōu)化了催化劑
③在CaO/C、490℃條件下0~2h內(nèi)的平均反應速率v(NO)=0.02250.0225moL?L-1h-1,該溫度下此反應的平衡常數(shù)為121,則反應達平衡時NO的去除率為96%96%。(保留二位有效數(shù)字)
(4)利用電化學原理處理NOx也是重要的研究方向,裝置如圖2所示中正極的電極反應式為:2NO+4H++4e-=N2+2H2O2NO+4H++4e-=N2+2H2O。
【答案】<;降溫或從平衡體系中移去氮氣或二氧化碳;C(s)+N2O=C(O)+N2(g);a;相同條件下,NO去除率更高;BD;0.0225;96%;2NO+4H++4e-=N2+2H2O
【解答】
【點評】
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(1)如圖1是該反應在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線.
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化則可逆反應達到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應達到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
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