氮氧化物的排放對環(huán)境造成很大的污染,研究氮氧化物的轉(zhuǎn)化機理對我們制定保護環(huán)境的策略有著重大意義。某科研團隊在進行低溫下消除氮氧化物的機理研究時,發(fā)現(xiàn)NO在轉(zhuǎn)化過程中存在以下核心歷程:
①e*+NO→N+O+e-ΔH1<0
②NO+N→O+N2 ΔH2>0
③NO+O→NO2 ΔH3<0
(1)當反應溫度為2.4K時,反應最終產(chǎn)物中c(N2)=7c(NO2),若使最終反應產(chǎn)物中c(N2)c(NO2)<7,則溫度T應該 小于小于-270.6℃。(填“大于”或“小于”)
(2)工業(yè)上對于電廠煙氣中的氨氧化物進行脫硝處理時,通常采用以下反應原理:4NH3+5O2?4NO+6H2O;4NH3+4NO+O2?4N2+6H2O,當溫度為373℃,壓強為p0情況下,在1L密閉的容器中,通入1molNH3、1molNO、1molO2達到平衡后測定O2轉(zhuǎn)化率為60%,體系中n(N2):n(O2)=1:1,此時容器中氣體總壓=1.071.07p0(保留3位有效數(shù)字),此時NH3轉(zhuǎn)化率為 80%80%。
(3)101kPa條件下,不同溫度,在密閉容器中發(fā)生反應4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)ΔH<0,隨著投料比不同,NO平衡轉(zhuǎn)化率變化圖象如圖所示,圖中T1<<T2(填“>”,“<”或“=”),NO轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是 發(fā)生了反應4NH3+5O2?4NO+6H2O發(fā)生了反應4NH3+5O2?4NO+6H2O。
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(4)科學家想利用甲烷和氨氧化物設(shè)計一款電池,既能提高能源利用率,又能擺脫氮氧化物的污染,反應原理:CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ?mol-1,酸性介質(zhì)下,該電池正極的電極反應式為 4H++2NO+4e-═N2+2H2O4H++2NO+4e-═N2+2H2O。
(5)已知基元反應mA+nBkP的速率方程可表示為:v=kcm(A)?cn(B)(k為速率常數(shù),下同)。碰撞理論研究發(fā)現(xiàn),大多數(shù)化學反應并不是經(jīng)過簡單的碰撞就能完成,往往需經(jīng)過多個反應步驟才反應過程能實現(xiàn)。用O2氧化N2生成NO的反應O2+N2=2NO實際上經(jīng)過兩步基元反應完成的:
O2k1k22O(快)
2O+(N2)k32NO(慢)
已知快反應近似平衡態(tài)。若在溫度為T℃下,c(O2)=amol?L-1,c(N2)=bmol?L-1。寫出T℃下O2+N2=2NO反應的速率方程:v=k1k3abk2k1k3abk2(用含k1、k2、k3、a、b的代數(shù)式表示)。
c
(
N
2
)
c
(
N
O
2
)
k
k
1
k
2
k
3
k
1
k
3
ab
k
2
k
1
k
3
ab
k
2
【考點】化學平衡的計算;原電池與電解池的綜合.
【答案】小于;1.07;80%;<;發(fā)生了反應4NH3+5O2?4NO+6H2O;4H++2NO+4e-═N2+2H2O;
k
1
k
3
ab
k
2
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:43引用:2難度:0.4
相似題
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1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:61引用:6難度:0.6 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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