工業(yè)煙氣中去除氮氧化物的過程稱為“脫硝”,某脫硝反應的平衡常數(shù)表達式為:K=[c(N2)]4?[c(H2O)]6[c(NO)]4?[c(NH3)]4?c(O2),已知該反應的正反應為放熱反應。
(1)欲使該反應的K值增大,可采取的措施是降低溫度降低溫度。
(2)400℃,在某恒容密閉容器中發(fā)生上述反應。測得部分物質(zhì)濃度與時間的關系如圖1所示。1212分鐘后,該反應的正逆反應速率相等;前4min內(nèi)用O2表示的平均反應速率v(O2)=0.025mol/(L?min)0.025mol/(L?min)。
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(3)保持其他條件不變,探究n(NH3)n(NO)的比值對NO轉(zhuǎn)化率的影響,結果如圖2所示,當n(NH3)n(NO)<1時,NO轉(zhuǎn)化率隨著該比值的上升而上升,原因是該比值增大相當于反應物NH3濃度增大,平衡正向移動,所以NO轉(zhuǎn)化率增大該比值增大相當于反應物NH3濃度增大,平衡正向移動,所以NO轉(zhuǎn)化率增大(用平衡移動原理解釋);當n(NH3)n(NO)>1后,由于氨氣發(fā)生副反應導致煙氣中NO濃度增大,使得轉(zhuǎn)化率下降,這個副反應可以是4NH3+5O2=4NO+6H2O或4NH3+3O2=2N2+6H2O4NH3+5O2=4NO+6H2O或4NH3+3O2=2N2+6H2O(用化學方程式表示)。
(4)煙氣脫硝的另一途徑是電解NO:8NO+7H2O通電3NH4NO3+2HNO3.為得到純凈的NH4NO3,向上述所得溶液中通入適量NH3,濃度增大的離子有NH4+和OH-NH4+和OH-;所得溶液稀釋后可給莊稼施肥,稀釋時c(NH4+)c(NO3-)將減小減小(選填“增大”、“不變”或“減小”),理由是稀釋促進了NH4+水解,使得c(NH4+)減小程度大于c(NO3-),所以該比值減小稀釋促進了NH4+水解,使得c(NH4+)減小程度大于c(NO3-),所以該比值減小。
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通電
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(
N
H
4
+
)
c
(
N
O
3
-
)
【考點】化學平衡的影響因素.
【答案】降低溫度;12;0.025mol/(L?min);該比值增大相當于反應物NH3濃度增大,平衡正向移動,所以NO轉(zhuǎn)化率增大;4NH3+5O2=4NO+6H2O或4NH3+3O2=2N2+6H2O;NH4+和OH-;減??;稀釋促進了NH4+水解,使得c(NH4+)減小程度大于c(NO3-),所以該比值減小
【解答】
【點評】
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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
d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
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