NOx一直是大氣污染物主要成分之一,運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究活性炭、NH3等物質(zhì)還原氮氧化物從而減弱大氣污染,此舉具有重要意義。
(1)反應(yīng)C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行,據(jù)此判斷此反應(yīng)的焓變△H <<0(填“>”、“<”、“=”)。
(2)以上反應(yīng)可分為如下四步反應(yīng)歷程,寫出其中第三步的反應(yīng):
第一步:2NO=(NO)2
第二步:C+(NO)2=C(O)+N2O
第三步:C+N2O=C(O)+N2(g)C+N2O=C(O)+N2(g);
第四步:2C(O)=CO2+C
(3)已知在298K和101kPa條件下,有如下反應(yīng):
反應(yīng)①:C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ?mol-1
反應(yīng)②:N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH2=+180.5kJ?mol-1
若反應(yīng)12CO2(g)+12N2(g)=12C(s)+NO(g)的活化能為akJ?mol-1,則反應(yīng)C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g)的活化能為 2a-5742a-574kJ/mol。
(4)對比研究活性炭負(fù)載鈣、鑭氧化物的反應(yīng)活性。在三個(gè)反應(yīng)器中分別加入C、CaO/C、La2O3/C,通入NO使其濃度達(dá)到0.1mol/L。不同溫度下,測得第2小時(shí)NO去除率如圖1所示。
①據(jù)圖分析,490℃以下,三種情況下反應(yīng)的活化能最小的是 aa(用a、b、c表示)。
②400℃時(shí),CaO/C催化下此反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=144,則反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)NO的去除率為 96%96%(保留兩位有效數(shù)字)。
(5)將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體,勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置如圖2)。反應(yīng)相同時(shí)間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖3所示:
在50~250℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是 一定溫度范圍內(nèi),催化劑活性較大,超過溫度范圍,催化劑活性降低,反應(yīng)速率減慢一定溫度范圍內(nèi),催化劑活性較大,超過溫度范圍,催化劑活性降低,反應(yīng)速率減慢;當(dāng)反應(yīng)溫度高于380℃時(shí),NOx的去除率迅速下降的原因可能是 氨氣在該條件下與氧氣反應(yīng)生成NO氨氣在該條件下與氧氣反應(yīng)生成NO。
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2
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【答案】<;C+N2O=C(O)+N2(g);2a-574;a;96%;一定溫度范圍內(nèi),催化劑活性較大,超過溫度范圍,催化劑活性降低,反應(yīng)速率減慢;氨氣在該條件下與氧氣反應(yīng)生成NO
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:56引用:2難度:0.5
相似題
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應(yīng)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(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
(3)在800℃時(shí),=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(yīng),初始?jí)簭?qiáng)為P,一段時(shí)間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)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(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時(shí),向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)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(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時(shí)═k逆k正
(5)我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M(fèi)是電源的
②陽極電極反應(yīng)式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)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引用:1難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)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(chǎn)物N2,兩個(gè)競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現(xiàn)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(yīng),相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)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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