環(huán)保是當(dāng)今社會最重要的課題,故研究NOx、SO2等大氣污染物的妥善處理具有重要意義。
(1)含氮化合物在生產(chǎn)、生命活動中有重要的作用?;卮鹣铝袉栴}:
已知4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H1=-akJ/mol
4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g)△H2=-bkJ/mol
H2O(1)═H2O(g)△H3=+ckJ/mol
寫出在298K時,氨氣燃燒生成N2的熱化學(xué)方程式4NH
3(g)+3O
2(g)=2N
2(g)+6H
2O(l)△H=-
kJ/mol
4NH
3(g)+3O
2(g)=2N
2(g)+6H
2O(l)△H=-
kJ/mol
。
(2)燃煤發(fā)電廠常利用反應(yīng)2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)═2CaSO4(s)+2CO2(g)△H=-681.8kJ?mol-1對煤進行脫硫處理來減少SO2的排放。對于該反應(yīng),在T℃時,借助傳感器測得反應(yīng)在不同時間點上各物質(zhì)的濃度如下表:
時間/min 濃度/(mol?L-1) |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
O2 |
1.00 |
0.79 |
0.60 |
0.60 |
0.64 |
0.64 |
CO2 |
0 |
0.42 |
0.80 |
0.80 |
0.88 |
0.88 |
①10~20min內(nèi),平均反應(yīng)速率v(CO
2)=
0.038
0.038
mol?L
-1?min
-1;當(dāng)降低溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K
增大
增大
。(填“增大”、“減小”或“不變”)
②30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷,改變的條件可能是
AC
AC
。(填字母)
A.通入一定量的CO
2B.加入一定量的粉狀碳酸鈣
C.適當(dāng)縮小容器的體積
D.加入合適的催化劑
(3)NO
x的排放主要來自于汽車尾氣,有人利用反應(yīng)C(s)+2NO(g)?N
2(g)+CO
2(g)△H=-34.0kJ?mol
-1,用活性炭對NO進行吸附。已知在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體,保持恒壓測得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。由圖可知,1050K后反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小,其原因為
1050K時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),升高溫度,平衡逆向移動,NO轉(zhuǎn)化率降低
1050K時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),升高溫度,平衡逆向移動,NO轉(zhuǎn)化率降低
;在1100K時,N
2的體積分?jǐn)?shù)為
20%
20%
。
(4)用碘水可吸收SO
2,其中I
2可進行反應(yīng)H
2(g)+I
2(g)?2HI(g)△H<0達(dá)平衡后,降低溫度,平衡可能逆向移動,可能的原因是
降溫使碘蒸氣變?yōu)楣腆w碘,導(dǎo)致反應(yīng)物濃度降低,平衡逆向移動
降溫使碘蒸氣變?yōu)楣腆w碘,導(dǎo)致反應(yīng)物濃度降低,平衡逆向移動
。
(5)為避免汽車尾氣中的有害氣體對大氣的污染,需給汽車安裝尾氣凈化裝置。在凈化裝置中CO和NO發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)?N
2(g)+2CO
2(g)△H=-746.8kJ?mol
-1,生成無毒的N
2和CO
2。實驗測得,v
正=k
正?c
2(NO)?c
2(CO),v
逆=k
逆?c(N
2)?c
2(CO
2)(k
正、k
逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。
①達(dá)到平衡后,僅升高溫度,k
正增大的倍數(shù)
<
<
(填“>”、“<”或“=”)k
逆增大的倍數(shù)。
②若在1L的密閉容器中充入1mol CO和1mol NO,在一定溫度下達(dá)到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為40%,則
=
0.25
0.25
。(算出具體數(shù)值,保留2位有效數(shù)字)