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氮氧化物(NOx)是一類特殊的污染物,它本身會對生態(tài)系統(tǒng)和人體健康造成危害,必須進行治理或綜合利用。
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(1)一種以沸石籠作為載體對氮氧化物進行催化還原的原理如圖1所示,A在沸石籠內(nèi)轉(zhuǎn)化為B、C、D等中間體的過程如圖2所示。
①由A到B的變化過程可表示為
2Cu(NH32++O2=[(NH32Cu-O-O-Cu(NH32]2+
2Cu(NH32++O2=[(NH32Cu-O-O-Cu(NH32]2+
。
②已知:
4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)ΔH1=-907.28kJ?mol-1
4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)ΔH2=-1269.02kJ?mol-1
則圖1脫除NO的總反應的熱化學方程式為
4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)△H=-1630.76kJ?mol-1
4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)△H=-1630.76kJ?mol-1
。
③關(guān)于該催化劑的說法正確的是
C
C
(填標號)。
A.能加快反應速率,并且改變反應的焓變
B.能增大NH3還原NOx反應的平衡常數(shù)
C.具有選擇性,能降低特定反應的活化能
(2)在溫度500K時,向盛有食鹽的恒容密閉容器中加入NO2、NO和Cl2,發(fā)生如下兩個反應:
Ⅰ.2NO2(g)+NaCl(s)?NaNO3(s)+ClNO(g)ΔH1
Ⅱ.2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)ΔH2
①關(guān)于恒溫恒容密閉容器中進行的反應Ⅰ和Ⅱ的下列說法中,正確的是
bd
bd
(填標號)。
a.ΔH1和ΔH2不再變化,說明反應達到平衡狀態(tài)
b.反應體系中混合氣體的顏色保持不變,說明反應Ⅰ達到平衡狀態(tài)
c.同等條件下,反應Ⅰ的速率遠遠大于反應Ⅱ,說明反應Ⅰ的活化能小,ΔH1<ΔH2
d.達平衡后,向反應體系中再通入一定量ClNO(g),NO2(g)和NO(g)的百分含量均減小
②若向2L恒容密閉容器中加入0.2molNO和0.1molCl2發(fā)生反應Ⅱ,起始總壓為p。10分鐘后達到平衡,用ClNO(g)表示平均反應速率υ(ClNO)=0.008mol?L-1?min-1。則NO的平衡轉(zhuǎn)化率α=
80%
80%
,該反應的平衡常數(shù)Kp=
240
p
0
240
p
0
(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
③假設(shè)反應Ⅱ的速率方程為:
v
=
k
α
α
-
1
0
.
8
1
-
式中:k為反應速率常數(shù),隨溫度t升高而增大;α為NO平衡轉(zhuǎn)化率,α′為某時刻NO轉(zhuǎn)化率,n為常數(shù)。在α′=0.8時,將一系列溫度下的k、α值代入上述速率方程,得到v~t曲線如圖所示。
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曲線上υ最大值所對應溫度稱為該α′下反應的最適宜溫度tm,t<tm時,v逐漸提高;t>tm后,υ逐漸下降。原因是
升高溫度,k增大使v逐漸提高,但α降低使v逐漸下降,t<tm時,k增大對v的提高大于α引起的降低,t>tm后,k增大對v的提高小于α引起的降低
升高溫度,k增大使v逐漸提高,但α降低使v逐漸下降,t<tm時,k增大對v的提高大于α引起的降低,t>tm后,k增大對v的提高小于α引起的降低
【答案】2Cu(NH32++O2=[(NH32Cu-O-O-Cu(NH32]2+;4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)△H=-1630.76kJ?mol-1;C;bd;80%;
240
p
0
;升高溫度,k增大使v逐漸提高,但α降低使v逐漸下降,t<tm時,k增大對v的提高大于α引起的降低,t>tm后,k增大對v的提高小于α引起的降低
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:21引用:1難度:0.6
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  • 1.合成氨對人類生存具有重大意義,反應為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH菁優(yōu)網(wǎng)
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    ①寫出步驟c的化學方程式
     

    ②由圖像可知合成氨反應的ΔH
     
    0(填“>”、“<”或“=”)。
    (2)恒溫下,往一個4L的密閉容器中充入5.2molH2和2molN2,反應過程中對NH3的濃度進行檢測,得到的數(shù)據(jù)如下表所示:
    時間/min 5 10 15 20 25 30
    c(NH3)/(mol?L-1 0.08 0.14 0.18 0.20 0.20 0.20
    ①此條件下該反應的化學平衡常數(shù)K=
     
    。
    ②若維持容器容積不變,溫度不變,往原平衡體系中加入H2、N2和NH3各4mol,化學平衡將向
     
    反應方向移動(填“正”或“逆”)。
    發(fā)布:2024/10/23 6:0:3組卷:3引用:1難度:0.5
  • 2.在一定條件下,將2molSO2與1molO2加入到1L的密閉容器中,發(fā)生反應2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),充分反應后,測得平衡時SO3的濃度為1mol?L-1。此條件下平衡常數(shù)K為(  )
    發(fā)布:2024/10/23 11:0:2組卷:19引用:3難度:0.5
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    Ⅰ.電解法制氫
    (1)甲醇電解可制得H2,其原理如圖1所示。陽極的電極反應式為
     
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    Ⅱ.催化重整法制氫
    (2)已知:反應1:CH3OH(g)═CO(g)+2H2(g)ΔH1=+90.6kJ?mol-1
    反應2:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41.2kJ?mol-1
    則反應3:CH3OH(g)+H2O(g)═CO2(g)+3H2(g)ΔH3=
     
    kJ?mol-1
    (3)以CuO-ZnO-Al2O3催化劑進行甲醇重整制氫時,固定其它條件不變,改變水、甲醇的物質(zhì)的量比,甲醇平衡轉(zhuǎn)化率及CO選擇性的影響如圖2所示。[CO的選擇性=
    n
    生成
    CO
    n
    生成
    C
    O
    2
    +
    n
    生成
    CO
    ×100%]
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    當水、甲醇比大于0.8時,CO選擇性下降的原因是
     
    。
    (4)銅基催化劑(Cu/CeO2)能高效進行甲醇重整制氫,但因原料中的雜質(zhì)或發(fā)生副反應生成的物質(zhì)會使催化劑失活。甲醇中混有少量的甲硫醇(CH3SH),重整制氫時加入ZnO可有效避免銅基催化劑失活且平衡產(chǎn)率略有上升,其原理用化學反應方程式表示為
     
    。
    Ⅲ.催化加氫還原反應的應用
    H2能將4-硝基苯乙烯菁優(yōu)網(wǎng)在特定條件下轉(zhuǎn)化為4-乙烯基苯胺菁優(yōu)網(wǎng)。兩種不同催化劑將4-硝基苯乙烯還原加氫的過程如圖3所示。
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    。
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    。
    發(fā)布:2024/10/23 5:0:2組卷:9引用:1難度:0.5
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