回答下列問(wèn)題
(1)NaBH4催化釋氫。在催化劑作用下,NaBH4與水反應(yīng)生成H2,可能的反應(yīng)機(jī)理如圖所示:
①其他條件不變時(shí),以D2O代替H2O催化釋氫,所得氣體的分子式為 H2、HDH2、HD。
②已知:H3BO3為一元弱酸,H3BO3水溶液呈酸性的原因是 H3BO3+H2O?B(OH)4-+H+H3BO3+H2O?B(OH)4-+H+(用離子方程式表示)。
(2)氨是重要的基礎(chǔ)化工產(chǎn)品之一。在一定條件下,向某反應(yīng)容器中投入5molN2、15molH2在不同溫度下反應(yīng)生成氨平衡體系中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示:
①溫度T1,T2,T3中,最大的是 T3T3,M點(diǎn)N2的轉(zhuǎn)化率為 40%40%。
②1939年捷姆金和佩熱夫推出氨合成反應(yīng)在接近平衡時(shí)凈速率方程式為r(NH3)=k1p(N2)[p3(H2)p2(NH3)]a-k2[p2(NH3)p3(H2)](1-a),k1、k2分別為正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù);p(N2)、p(H2)、p(NH3)代表各組分的分壓(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù));α為常數(shù),工業(yè)上以鐵為催化劑時(shí),α=0.5。由M點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算k1k2=0.0730.073(MPa)-2(保留兩位有效數(shù)字)。
(3)氮的氧化物對(duì)大氣的污染可用氨來(lái)處理。
①已知:H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+68kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571kJ/mol
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol
請(qǐng)根據(jù)本題相關(guān)數(shù)據(jù),寫(xiě)出NH3(g)還原NO2(g)生成N2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式:8NH3(g)+6NO2(g)=7N2(g)+12H2O(g)ΔH=-2734kJ/mol8NH3(g)+6NO2(g)=7N2(g)+12H2O(g)ΔH=-2734kJ/mol。
②將NH3和NO2以一定的流速,分別通過(guò)甲、乙兩種催化劑進(jìn)行反應(yīng),相同時(shí)間內(nèi)測(cè)量逸出氣體中NO2含量,從而確定尾氣脫氮率(即NO2的轉(zhuǎn)化率),結(jié)果如圖所示:
a點(diǎn) 不是不是(填“是”或“不是”)平衡狀態(tài);脫氮率a~b段呈現(xiàn)如圖變化,可能的原因是 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),根據(jù)線乙可知,a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡脫氮率應(yīng)該更高該反應(yīng)為放熱反應(yīng),根據(jù)線乙可知,a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡脫氮率應(yīng)該更高。
[
p
3
(
H
2
)
p
2
(
N
H
3
)
]
a
[
p
2
(
N
H
3
)
p
3
(
H
2
)
]
(
1
-
a
)
k
1
k
2
【答案】H2、HD;H3BO3+H2O?B(OH)4-+H+;T3;40%;0.073;8NH3(g)+6NO2(g)=7N2(g)+12H2O(g)ΔH=-2734kJ/mol;不是;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),根據(jù)線乙可知,a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡脫氮率應(yīng)該更高
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:53引用:3難度:0.6
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