汽車尾氣和燃煤尾氣是造成霧霾的主要原因之一。
(1)工業(yè)上利用甲烷催化還原NO,可減少氮氧化物的排放。
已知:CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ?mol-1CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ?mol-1。
(2)減少汽車尾氣污染的原理為2NO(g)+2CO(g)催化劑N2(g)+2CO2(g)△H<0.向恒溫恒容密閉容器中充入NO和CO,用傳感器測得的數(shù)據(jù)如表所示:
催化劑
時間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
c(NO)/×10-3mol?L-1 | 9.00 | 4.00 | 2.00 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/×10-3mol?L-1 | 9.00 | 4.00 | 2.00 | 1.00 | 1.00 |
降低溫度,或增大壓強(或壓縮體積),或使用催化活性更好的催化劑等
降低溫度,或增大壓強(或壓縮體積),或使用催化活性更好的催化劑等
(寫出兩種即可)。②此條件下達到平衡時,計算該反應的平衡常數(shù)K=
2.56×105
2.56×105
。(3)工業(yè)上用氫氧化鈉溶液來同時吸收SO2和氮的氧化物氣體(NOx),可得到Na2SO3、NaHSO3、NaNO2、NaNO3等溶液。(已知:常溫下,HNO2的電離常數(shù)為Ka=7×10-4,H2SO3的電離常數(shù)為Ka1=1.2×10-2、Ka2=5.8×10-8)。
①常溫下,相同濃度的Na2SO3、NaNO2溶液中pH較大的是
Na2SO3
Na2SO3
溶液。②常溫下,NaHSO3顯
酸
酸
性(填“酸”“堿”或“中”),判斷的理由是常溫下,NaHSO3的電離常數(shù)為Ka2=5.8×10-8,水解常數(shù)為Kb=≈8.3×10-13,電離常數(shù)大于水解常數(shù)
K
w
K
a
2
常溫下,NaHSO3的電離常數(shù)為Ka2=5.8×10-8,水解常數(shù)為Kb=≈8.3×10-13,電離常數(shù)大于水解常數(shù)
(通過計算說明)。K
w
K
a
2
(4)鈰元素(Ce)常見有+3、+4兩種價態(tài)。NO可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3-(二者物質(zhì)的量之比為1:1)??刹捎秒娊夥▽⑸鲜鑫找褐械腘O2-轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),同時再生Ce4+,其原理如圖所示。
①Ce4+從電解槽的
a
a
(填字母代號)口流出。②寫出陰極的電極反應式
2NO2-+8H++6e-=N2↑+4H2O
2NO2-+8H++6e-=N2↑+4H2O
。【答案】CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ?mol-1;降低溫度,或增大壓強(或壓縮體積),或使用催化活性更好的催化劑等;2.56×105;Na2SO3;酸;常溫下,NaHSO3的電離常數(shù)為Ka2=5.8×10-8,水解常數(shù)為Kb=≈8.3×10-13,電離常數(shù)大于水解常數(shù);a;2NO2-+8H++6e-=N2↑+4H2O
K
w
K
a
2
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:96引用:3難度:0.5
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)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(chǎn)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(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應的平衡常數(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: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(zhì)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(shù),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引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應的平衡常數(shù)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(zhì)的量分數(shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(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(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,相同時間內(nèi)有關生成物物質(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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