NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。
(1)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)NOx與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時(shí),涉及如下反應(yīng):
Ⅰ.2NO2(g)+NaCl(g)?NaNO3(g)+ClNO(g) ΔH1<0(平衡常數(shù)為K1)
Ⅱ.2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)ΔH2<0(平衡常數(shù)為K2)
Ⅲ.4NO2(g)+2NaCl(g)?2NaNO2(g)+2NO(g)+Cl2(g)ΔH3(平衡常數(shù)為K3)
①反應(yīng)Ⅲ化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K3=K12K2K12K2,ΔH3=2△H1-△H22△H1-△H2(用ΔH1、ΔH2表示)。
②若反應(yīng)Ⅱ在恒溫恒容條件下進(jìn)行,能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是 ADAD(填字母)。
A.容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)保持不變
B.v正(NO)=v逆(Cl2)
C.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變
D.容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
(2)已知NO容易被氧化,其氧化反應(yīng):2NO(g)+O2?2NO2(g)分兩步進(jìn)行,反應(yīng)過程能量變化如圖所示:
Ⅰ.2NO(g)→N2O2(g);ΔH1
Ⅱ.N2O2(g)+O2(g)→2NO2(g)ΔH2
化學(xué)反應(yīng)速率由速率較慢(活化能較大)的反應(yīng)步驟決定。以上反應(yīng)決定NO氧化反應(yīng)速率的步驟是 IIII
(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(3)在有氧條件下,新型催化劑M能催化NOx與NH3反應(yīng)生成N2。
將一定比例的O2、NOx和NH3的混合氣體,勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置見圖1)。
反應(yīng)相同時(shí)間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖2所示,在50~250℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是 在一定溫度范圍內(nèi)催化劑活性較大,超過溫度范圍,催化劑活性降低在一定溫度范圍內(nèi)催化劑活性較大,超過溫度范圍,催化劑活性降低;當(dāng)反應(yīng)溫度高于380℃時(shí),NOx的去除率迅速下降的原因是 催化劑失活或發(fā)生副反應(yīng)催化劑失活或發(fā)生副反應(yīng)。
K
1
2
K
2
K
1
2
K
2
【答案】;2△H1-△H2;AD;II;在一定溫度范圍內(nèi)催化劑活性較大,超過溫度范圍,催化劑活性降低;催化劑失活或發(fā)生副反應(yīng)
K
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2
K
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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