有效去除大氣中的NOx,保護臭氧層,是環(huán)境保護的重要課題。
(1)在沒有NOx催化時,O3的分解可分為以下兩步反應進行;
①O3═O+O2(慢)
②O+O3═2O2(快)
第一步的速率方程為v1=k1c(O3),第二步的速率方程為v2=k2c(O3)c(O)。其中O為活性氧原子,它在第一步慢反應中生成,然后又很快的在第二步反應中消耗,因此,我們可以認為活性氧原子變化的速率為零。請用k1、k2組成的代數(shù)式表示c(O)=。
(2)NO做催化劑可以加速臭氧反應,其反應過程如圖1所示:
已知:O3(g)+O(g)═2O2(g)△H=-143kJ?mol-1
反應1:O3(g)+NO(g)═NO2(g)+O2(g)△H1=-200.2kJ?mol-1。
反應2:熱化學方程式為
NO2(g)+O(g)=NO(g)+O2(g)△H=+57.2kJ?mol-1
NO2(g)+O(g)=NO(g)+O2(g)△H=+57.2kJ?mol-1
。
(3)一定條件下,將一定濃度NOx(NO2和NO的混合氣體)通入Ca(OH)2懸濁液中,改變,NOx的去除率如圖2所示。
已知:NO與Ca(OH)2不反應;
NOx的去除率=1-×100%
①在0.3-0.5之間,NO吸收時發(fā)生的主要反應的離子方程式為:NO+NO
2+Ca(OH)
2=2
+Ca
2++H
2O
NO+NO
2+Ca(OH)
2=2
+Ca
2++H
2O
。
②當大于1.4時,NO2去除率升高,但NO去除率卻降低。其可能的原因是 NO2量太多,剩余的NO2和水反應生成的NO逸出,導致NO去除率降低
NO2量太多,剩余的NO2和水反應生成的NO逸出,導致NO去除率降低
。
(4)若將CO和NO按不同比例投入一密閉容器中發(fā)生反應:2CO(g)+2NO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=-759.8kJ?mol-1,反應達到平衡時,N2的體積分數(shù)隨的變化曲線如圖3。
①b點時,平衡體系中C、N原子個數(shù)之比接近 1:1
1:1
。
②a、b、c三點CO的轉(zhuǎn)化率從小到大的順序為 c<b<a
c<b<a
;b、c、d三點的平衡常數(shù)從大到小的順序為 b=c>d
b=c>d
(以上兩空均用a、b、c、d表示)。
③若=0.8,反應達平衡時,N2的體積分數(shù)為20%,則NO的轉(zhuǎn)化率為 60%
60%
。