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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(e*為高能電子):
①e*+NO→N+O+e-快反應(yīng)
②NO+N→O+N2慢反應(yīng)
③NO+O→NO2慢反應(yīng)
進一步研究發(fā)現(xiàn),在溫度低于300℃,氮氧化物的含量介于某一濃度區(qū)間時,對于基元反應(yīng)②、③而言,反應(yīng)速率v=kc(NO),模型如圖所示(e為自然對數(shù)函數(shù)的底數(shù)):
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(1)當(dāng)反應(yīng)溫度為2.4K時,反應(yīng)最終產(chǎn)物中c(N2)=9c(NO2),若使最終反應(yīng)產(chǎn)物中
c
N
2
c
N
O
2
>9,則溫度T應(yīng)該
大于
大于
(填“大于”或“小于”)2.4K。
(2)工業(yè)上對于電廠煙氣中的氮氧化物進行脫硝處理時,通常采用以下反應(yīng)原理:4NH3+5O2?4NO+6H2O;4NH3+4NO+O2?4N2+6H2O,當(dāng)溫度為373℃,壓強為p0情況下,在1L密閉的容器中,通入1molNH3、1molNO、0.5molO2,達到平衡后測得NO轉(zhuǎn)化率為76%,體系中n(N2):n(NO)=10:3,此時容器中壓強p=
1.08
1.08
p0(結(jié)果保留兩位小數(shù)),此時NH3轉(zhuǎn)化率為
84%
84%

(3)p1kPa條件下,不同溫度,在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)4NH3+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)ΔH<0,隨著投料比不同,NO轉(zhuǎn)化率變化圖象如圖所示,NO轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是
發(fā)生了反應(yīng)4NH3+5O2?4NO+6H2O
發(fā)生了反應(yīng)4NH3+5O2?4NO+6H2O
。
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(4)科學(xué)家想利用甲烷和氮氧化物設(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(yīng)原理:CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)ΔH=-1160kJ?mol-1,酸性介質(zhì)下,該電池正極的電極反應(yīng)式為
2NO+4e-+4H+=N2+2H2O
2NO+4e-+4H+=N2+2H2O

(5)LiFePO4、聚乙二醇、LiPF6、LiAsF6和LiCl等可作鋰離子聚合物電池的材料。在LiFePO4
P
O
3
-
4
的空間結(jié)構(gòu)是
正四面體形
正四面體形
,在相同條件下,電池材料“LiAsF6”與“LiPF6”相比,“LiAsF6”中的Li+脫嵌遷移速度較快,原因是
A
s
F
-
6
的半徑
PF
-
6
比的大,
A
s
F
-
6
與Li+的作用力比
PF
-
6
與Li+的作用力的弱
A
s
F
-
6
的半徑
PF
-
6
比的大,
A
s
F
-
6
與Li+的作用力比
PF
-
6
與Li+的作用力的弱
。
(6)氮化鋰晶體中存在鋰、氮原子共同組成的鋰、氮層,鋰原子以石墨晶體中的碳原子方式排布,N原子處在六元環(huán)的中心。設(shè)氮化鋰晶體中,同層N-N間距為apm,層與層間距為bpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,該物質(zhì)的密度表達式為
70
3
a
2
b
×
1
0
-
30
×
N
A
70
3
a
2
b
×
1
0
-
30
×
N
A
g/cm3(用含a、b的計算式表示)。
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【答案】大于;1.08;84%;發(fā)生了反應(yīng)4NH3+5O2?4NO+6H2O;2NO+4e-+4H+=N2+2H2O;正四面體形;
A
s
F
-
6
的半徑
PF
-
6
比的大,
A
s
F
-
6
與Li+的作用力比
PF
-
6
與Li+的作用力的弱;
70
3
a
2
b
×
1
0
-
30
×
N
A
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:39引用:1難度:0.3
相似題
  • 1.堿金屬(Li、Na、K、Rb、Cs)及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要的應(yīng)用。請回答:
    (1)基態(tài)K原子核外有
     
    種不同的電子運動狀態(tài)。
    (2)鹵化物CsICl2受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng),生成無色晶體X和紅棕色液體Y。解釋X的熔點比Y高的原因:
     

    (3)已知RbH2PO2是次磷酸的正鹽,H3PO2的結(jié)構(gòu)式為
     
    ,其中P采取
     
    雜化方式。
    (4)Al、B、H電負性分別為1.5、2.0、2.1,簡要說明LiAlH4還原性比NaBH4強的原因:
     
    。
    (5)鋰離子電池電極材料是LiFePO4,其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如①所示。其中O圍繞Fe和P分別形成4個正八面體和4個正四面體。電池充電時,LiFePO4脫出部分Li+形成Li(1-x)FePO4,其結(jié)構(gòu)示意圖如②所示,則Li(1-x)FePO4晶胞中n(Fe2+):n(Fe3+)=
     
    。
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    發(fā)布:2024/11/6 12:0:1組卷:33引用:1難度:0.5
  • 2.據(jù)《科技日報》報道,我國科學(xué)家研制成功一系列石墨烯限域的3d過渡金屬中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化劑,在室溫條件下以H2O2為氧化劑直接將CH4氧化成C1含氧化合物。請回答下列問題:
    (1)在Mn、Fe、Co、Ni、Cu中,某基態(tài)原子核外電子排布遵循“洪特規(guī)則特例”(指能量相同的原子軌道在全滿、半滿、全空狀態(tài)時,體系的能量最低),該原子的外圍電子排布式為
     
    。
    (2)在3d過渡金屬中,基態(tài)原子未成對電子數(shù)最多的元素是
     
    (填元素符號)。
    (3)銅的焰色反應(yīng)呈綠色,在現(xiàn)代化學(xué)中,常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素,稱為
     
    。
    (4)石墨烯限域單原子鐵能活化CH4分子中的C-H鍵,導(dǎo)致C與H之間的作用力
     
     (“減弱”或“不變”)。鐵晶體中粒子之間作用力類型是
     

    (5)常溫下,H2O2氧化CH4生成CH3OH、HCHO、HCOOH等。
    ①它們的沸點分別為64.7℃、-19.5℃、100.8℃,其主要原因是
     

    ②CH4和HCHO比較,鍵角較大的是
     
    ,主要原因是
     
    。
    (6)一種銅的溴化物晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,與溴緊鄰的溴原子數(shù)目是
     
    ,由圖中P點和Q點的原子坐標(biāo)參數(shù)可確定R點的原子坐標(biāo)參數(shù)為
     
    。 菁優(yōu)網(wǎng)
    (7)鈷晶胞和白銅(銅鎳合金)晶胞分別如圖1、2所示。
    ①鈷晶胞堆積方式的名稱為
     
    ;
    ②已知白銅晶胞的密度為d g?cm-3,NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。圖2晶胞中兩個面心上銅原子最短核間距為
     
    pm(列出計算式)。

    發(fā)布:2024/11/6 8:0:1組卷:33引用:2難度:0.4
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.據(jù)《科技日報》報道,我國科學(xué)家研制成功一系列石墨烯限域的3d過渡金屬中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化劑,在室溫條件下以H2O2為氧化劑直接將CH4氧化成C的含氧化合物。請回答下列問題:
    (1)在Mn、Fe、Co、Ni、Cu中,某基態(tài)原子核外電子排布遵循“洪特規(guī)則特例”(指能量相同的原子軌道在全滿、半滿、全空狀態(tài)時,體系的能量最低),該原子的外圍電子排布式為
     

    (2)在3d過渡金屬中,基態(tài)原子未成對電子數(shù)最多的元素是
     
    (填元素符號)
    (3)銅的焰色反應(yīng)呈綠色,在現(xiàn)代化學(xué)中,常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素,稱為
     

    (4)石墨烯限域單原子鐵能活化CH4分子中的C-H鍵,導(dǎo)致C與H之間的作用力
     
     (“減弱”或“不變”)。鐵晶體中粒子之間作用力類型是
     

    (5)常溫下,H2O2氧化CH4生成CH3OH、HCHO、HCOOH等。
    ①它們的沸點分別為64.7℃、-19.5℃、100.8℃,其主要原因是
     
    ;
    ②CH4和HCHO比較,鍵角較大的是
     
    ,主要原因是
     

    (6)鈷晶胞和白銅(銅鎳合金)晶胞分別如圖1、2所示。
    ①鈷晶胞堆積方式的名稱為
     
    ;
    ②已知白銅晶胞的密度為dg?cm-3,NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。圖2晶胞中兩個面心上銅原子最短核間距為
     
     pm(列出計算式)。

    發(fā)布:2024/11/6 8:0:1組卷:9引用:1難度:0.7
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