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以NOx為主要成分的霧霾的綜合治理是當(dāng)前重要的研究課題。
(1)N2O是一種強(qiáng)溫室氣體,且易形成顆粒性污染物,研究N2O的分解對(duì)環(huán)境保護(hù)有重要意義。碘蒸氣存在能大幅度提高N2O的分解速率,反應(yīng)歷程為:
第一步:I2(g)→2I(g)(快反應(yīng))
第二步:I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反應(yīng))
第三步:IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反應(yīng))
實(shí)驗(yàn)表明,含碘時(shí)N2O分解速率方程v=k?c(N2O)?[c(I2)]0.5(k為速率常數(shù))。下列表述正確的是
A
A

A.N2O分解反應(yīng)中:k值與是否含碘蒸氣有關(guān)
B.第三步對(duì)總反應(yīng)速率起決定作用
C.第二步活化能比第三步小
D.IO為反應(yīng)的催化劑
(2)汽車尾氣中含有較多的氮氧化物和不完全燃燒的CO,汽車三元催化器可以實(shí)現(xiàn)降低氮氧化物的排放量。汽車尾氣中的NO(g)和CO(g)在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化成兩種無(wú)污染的氣體:2CO+2NO→N2+2CO2△H1。
①已知:反應(yīng)N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H2=+180.0kJ?mol-1,若CO的燃燒熱△H為-283.5kJ/mol,則△H1=
-747.0kJ/mol
-747.0kJ/mol
。
②若在恒容的密閉容器中,充入2mol CO和1mol NO,下列選項(xiàng)中不能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
B
B
。
A.CO和NO的物質(zhì)的量之比不變
B.混合氣體的密度保持不變
C.混合氣體的壓強(qiáng)保持不變
D.2v(N2=v(CO)
③研究表明氮氧化物的脫除率除了與還原劑、催化劑相關(guān)外,還取決于催化劑表面氧缺位的密集程度。以La0.8A0.2BCoO3+x(A、B均為過(guò)渡元素)為催化劑,用H2還原NO的機(jī)理如下:
第一階段:B4+(不穩(wěn)定)+H2→低價(jià)態(tài)的金屬離子(還原前后催化劑中金屬原子的個(gè)數(shù)不變)
第二階段:Ⅰ.NO(g)+□→NO(a)
Ⅱ.2NO(a)→2N(a)+O2(g)
Ⅲ.2N(a)→N2(g)+2□
Ⅳ.2NO(a)→N2(g)+2O(a)
Ⅴ.2O(a)→O2(g)+2□
注:□表示催化劑表面的氧缺位,g表示氣態(tài),a表示吸附態(tài)
第一階段用氫氣還原B4+得到低價(jià)態(tài)的金屬離子越多,第二階段反應(yīng)的速率越快,原因是
還原后催化劑中金屬原子的個(gè)數(shù)不變,價(jià)態(tài)降低,氧缺位增多,反應(yīng)速率加快
還原后催化劑中金屬原子的個(gè)數(shù)不變,價(jià)態(tài)降低,氧缺位增多,反應(yīng)速率加快
。
(3)N2O4與NO2之間存在反應(yīng)N2O4(g)?2NO(g)。將定量的N2O4放入恒容密閉容器中,測(cè)得其平衡轉(zhuǎn)化率[a(N2O4)]隨溫度的變化如圖所示。
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①圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下。已知N2O4的起始?jí)簭?qiáng)為108kPa,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
115.2
115.2
kPa(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
②在一定條件下,該反應(yīng)N2O4、NO2的消耗速率與自身壓強(qiáng)間存在關(guān)系v( N2O4)=k1p(N2O4),v(NO2)=k2p2(NO2),其中k1、k2是與反應(yīng)溫度有關(guān)的常數(shù)。相應(yīng)的速率、壓強(qiáng)關(guān)系如圖所示,一定溫度下,k1、k2與平衡常數(shù)Kp的關(guān)系是k1=
1
2
K2Kp
1
2
K2Kp
,在圖上標(biāo)出的點(diǎn)中,能表示反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的點(diǎn)為
B、D
B、D
(填字母代號(hào))。
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【答案】A;-747.0kJ/mol;B;還原后催化劑中金屬原子的個(gè)數(shù)不變,價(jià)態(tài)降低,氧缺位增多,反應(yīng)速率加快;115.2;
1
2
K2Kp;B、D
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:27引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破。其合成原理為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,△S<0。
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    (1)下列關(guān)于工業(yè)合成氨的說(shuō)法正確的是
     
    。
    A.因?yàn)椤鱄<0,所以該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行
    B.因?yàn)椤鱏<0,所以該反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行
    C.在高溫下進(jìn)行是為了提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
    D.生產(chǎn)中在考慮動(dòng)力和設(shè)備材料承受能力的前提下,壓強(qiáng)越大轉(zhuǎn)化率越大
    (2)在恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行合成氨的反應(yīng),下列能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
     
    。
    A.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2
    B.N2百分含量保持不變
    C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
    D.混合氣體的密度保持不變
    (3)工業(yè)上合成氨的部分工藝流程如圖1。
    請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理來(lái)解釋在流程中及時(shí)分離出氨氣和循環(huán)使用氣體的原因
     
    。
    (4)某科研小組研究:在其他條件不變的情況下,改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對(duì)工業(yè)合成氨反應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。(圖中T表示溫度)
    ①圖象中T2和T1的關(guān)系是:T1
     
    T2。(填“>,<或=”,下同)
    ②a、b、c、d四點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中,反應(yīng)物N2 的轉(zhuǎn)化率最高的是
     
    。(填字母)
    (5)恒溫下,往一個(gè)4L的密閉容器中充入2mol N2和5.2mol H2,反應(yīng)過(guò)程中對(duì)NH3的濃度進(jìn)行檢測(cè),得到的數(shù)據(jù)如表所示。
    時(shí)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
    ①10min時(shí)用N2表示的平均反應(yīng)速率為
     
    mol/(L?min)-1,此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
     
    。
    ②若維持容器體積不變,溫度不變,往原平衡體系中加入N2、H2和NH3各4mol,化學(xué)平衡將向反應(yīng)方向移動(dòng)
     
    。(填“正”或“逆”)
    ③已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)  △H=-92kJ/mol
    N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+181kJ/mol
    2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484kJ/mol
    寫出氨氣催化氧化生成NO和水蒸氣的熱化學(xué)方程式
     
    。

    發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:72引用:1難度:0.4
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.硝酸工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈產(chǎn)業(yè),工業(yè)制硝酸通常是如下過(guò)程:
    步驟一:氮?dú)馀c氫氣合成氨氣;步驟二:氨氣的催化氧化;步驟三:NO的氧化再水化.
    請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
    (1)對(duì)于N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H1kJ/mol,滿足如圖1象:
    ①根據(jù)圖△H1
     
    0,T3
     
    T4.(填“>”“<”“=”)
    ②若溫度為T1且容積為2L的密閉容器下中,發(fā)生合成氨的反應(yīng),起始時(shí)通入2mol的N2和6mol的H2,10分鐘達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)為60%.則0到10min內(nèi)用H2表示化學(xué)反應(yīng)速率為
     
    mol/(L?min),N2的轉(zhuǎn)化率為
     
    ,反應(yīng)開(kāi)始和平衡狀態(tài)體系的壓強(qiáng)之比等于
     
    .T1溫度下平衡常數(shù)K≈
     
    ,若升高溫度K值
     
    .(填“增大”“減小”“不變”)
    ③若第②小問(wèn)中反應(yīng)體系達(dá)到平衡后,再通入1mol N2和3mol H2,則H2轉(zhuǎn)化率
     
    .(填“增大”“減小”“不變”)
    ④若恒定溫度為T1,容積為2L,則若開(kāi)始通入2mol N2和2mol H2和2mol的NH3則反應(yīng)開(kāi)始時(shí)V
     
    V(填“>”“<”“=”),達(dá)到新的平衡狀態(tài)后,再通入2mol N2,則N2的轉(zhuǎn)化率
     
    .(填“升高”、“降低”或者“不變”)
    ⑤對(duì)于合成氨的體系中,既可以增大反應(yīng)速率又可以提高H2的轉(zhuǎn)化率的措施有
     
    .(填兩點(diǎn)即可)
    (2)已知:
    化學(xué)鍵 N≡N H-H N-H
    鍵能/kJ/mol a b c
    則△H1=
     
    kJ/mol,問(wèn)題(1)第②小問(wèn)中能量變化為
     
    kJ.
    (3)已知:
    ①N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H1kJ/mol
    ②4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(l)△H2kJ/mol
    ③4NO(g)+3O2(g)+2H2O(g)═4HNO3(aq)△H3kJ/mol
    則N2(g)+3H2(g)+4O2(g)═2HNO3(aq)+2H2O(l)△H=
     
    kJ/mol(用a、b、c、△H2和△H3表示)

    發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
  • 3.硝酸是一種重要的化工原料,完成下列填空:
    Ⅰ.工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的主要過(guò)程如下:
    (1)以N2和H2為原料合成氨氣。反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)+Q。
    (2)下列措施可以提高H2的轉(zhuǎn)化率的是(填選項(xiàng)序號(hào))
     
    。
    a.選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎?br />b.增大壓強(qiáng)
    c.及時(shí)分離生成的NH3
    d.升高溫度
    (3)一定溫度下,在密閉容器中充入1molN2和3molH2發(fā)生反應(yīng)。若容器容積恒定,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),氣體的總物質(zhì)的量是原來(lái)的
    15
    16
    ,則N2的轉(zhuǎn)化率α1=
     
    ;若容器壓強(qiáng)恒定,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),N2的轉(zhuǎn)化率為α2,則α2
     
    α1 (填“>”、“<”或“=”)。
    Ⅱ.以氨氣、空氣為主要原料制硝酸。
    (4)氨氣催化氧化的催化劑是
     
    ;氨氣也可以在純氧中燃燒生成無(wú)毒、無(wú)污染的產(chǎn)物,其燃燒方程式為
     
    。
    (5)在容積恒定的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)-Q。該反應(yīng)的反應(yīng)速率(v)隨時(shí)間(t)變化的關(guān)系如圖所示。若t2、t4時(shí)刻只改變一個(gè)條件,下列說(shuō)法正確的是(填選項(xiàng)序號(hào))
     
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    a.在t1~t2時(shí),可依據(jù)容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)保持不變判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
    b.在t2時(shí),采取的措施可以是升高溫度
    c.在t3~t4時(shí),可依據(jù)容器內(nèi)氣體的密度保持不變判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
    d.在t5時(shí),容器內(nèi)NO2的體積分?jǐn)?shù)是整個(gè)過(guò)程中的最大值
    Ⅲ.硝酸廠常用如下2種方法處理尾氣。
    (6)催化還原法:催化劑存在時(shí)用H2將NO2還原為N2。
    已知:2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)+483.6kJ
    N2(g)+2O2(g)→2NO2 (g)+67.7kJ
    則H2還原NO2生成水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
     
    。
    (7)堿液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若9.2gNO2和Na2CO3溶液完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子0.1mol,則反應(yīng)的離子方程式是
     
    。

    發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.5
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