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。
(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(NH3)2++O2=[(NH3)2Cu-O-O-Cu(NH3)2]2+2Cu(NH3)2++O2=[(NH3)2Cu-O-O-Cu(NH3)2]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-14NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)△H=-1630.76kJ?mol-1。
③關于該催化劑的說法正確的是 CC(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 bdbd(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平(ClNO)=0.008mol?L-1?min-1。則NO的平衡轉化率α=80%80%,該反應的平衡常數(shù)Kp=240p0240p0(以分壓表示,分壓=總壓×物質的量分數(shù))。
③假設反應Ⅱ的速率方程為:v=k(αα′-1)0.8(1-nα′)式中:k為反應速率常數(shù),隨溫度t升高而增大;α為NO平衡轉化率,α′為某時刻NO轉化率,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。
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。
240
p
0
240
p
0
v
=
k
(
α
α
′
-
1
)
0
.
8
(
1
-
nα
′
)
【答案】2Cu(NH3)2++O2=[(NH3)2Cu-O-O-Cu(NH3)2]2+;4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)△H=-1630.76kJ?mol-1;C;bd;80%;;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
240
p
0
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:21引用:1難度:0.6
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1.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( )
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
2.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,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=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關系如圖所示。
①T℃時,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2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:162引用:26難度:0.3
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