當發(fā)動機工作時,反應產生的NO尾氣是主要污染物之一,NO的脫除方法和轉化機理是當前研究的熱點。請回答下列問題:
(1)已知:
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=-113kJ?mol-1
6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g)ΔH2=-227kJ?mol-1
4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)ΔH3=-57kJ?mol-1
則2O3(g)=3O2(g)是 放熱放熱反應(填“放熱”或“吸熱”),以上O3氧化脫除氮氧化物的總反應是NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)ΔH4=-198kJ?mol-1-198kJ?mol-1,最后將NO2與 還原還原劑反應轉化為無污染的氣體而脫除。
(2)已知:2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)的反應歷程分兩步:
步驟 | 反應 | 活化能 | 正反應速率方程 | 逆反應速率方程 |
Ⅰ | 2NO(g)?N2O2(g)(快) | Ea1 | v1正=K1?C2(NO) | v1逆=K2?C(N2O2) |
Ⅱ | N2O2(g)+O2(g)?2NO2(g)(慢) | Ea2 | v2正=K3?c(N2O2)?c(O2) | v2逆=K4?C2(NO2) |
增大
增大
(填“增大”或“減小”)。②反應Ⅰ瞬間建立平衡,因此決定2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)反應速率快慢的是
反應Ⅱ
反應Ⅱ
,則反應Ⅰ與反應Ⅱ的活化能的大小關系為Ea1<
<
Ea2(填“>”“<”或“=”)。③反應2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)的K=
k
1
?
k
3
k
2
?
k
4
k
1
?
k
3
k
2
?
k
4
(3)將一定量的NO2放入恒容密閉容器中發(fā)生下列反應:2NO2(g)?2NO(g)+O2(g),測得其平衡轉化率α(NO2)隨溫度變化如圖所示,從b點到a點降溫,平衡將向
左(或逆反應方向)
左(或逆反應方向)
移動。圖中a點對應溫度下,NO2的起始壓強為160kPa,該溫度下反應的平衡常數Kp=108kPa
108kPa
(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數)。【考點】化學平衡的計算;用蓋斯定律進行有關反應熱的計算.
【答案】放熱;-198kJ?mol-1;還原;增大;反應Ⅱ;<;;左(或逆反應方向);108kPa
k
1
?
k
3
k
2
?
k
4
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/5/25 8:0:9組卷:36引用:2難度:0.5
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1.CO2的捕集與轉化是當今科學研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應)
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應)
(1)反應Ⅰ的反應歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關量的影響如圖所示,工業(yè)生產綜合各方面的因素,反應選擇800℃的原因是
(3)在800℃時,=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應,初始壓強為P,一段時間達到平衡,產物的物質的量之和與剩余反應物的物質的量之和相等,該溫度下反應的平衡常數Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應:2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應,反應過程中CH4的物質的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數,只與溫度有關,則T溫度時═k逆k正
(5)我國科學家使用電化學的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的
②陽極電極反應式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應的平衡常數可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質的量分數.在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產物N2,兩個競爭反應化學方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應,相同時間內有關生成物物質的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉化率=×100%制備目標物質消耗原料的量原料總的轉化量
下列說法不正確的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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