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含氮化合物在現(xiàn)代工業(yè)、環(huán)境治理中有重要地位。請回答下列有關(guān)問題:
(1)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574kJ?mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ?mol-1
③H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44kJ?mol-1
寫出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的熱化學方程式
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-955kJ/mol
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-955kJ/mol

(2)不同催化劑下合成氨反應(yīng)的歷程如圖1,吸附在催化劑表面的物種用“*”表示。由圖可知,使用催化劑A時,決定總反應(yīng)速率的步驟是第
步。

(3)氨氣的催化氧化是工業(yè)制取硝酸的重要步驟,假設(shè)只會發(fā)生以下兩個競爭反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ。
反應(yīng)Ⅰ:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH1=-905.0kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ:4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)ΔH2=-1268kJ?mol-1
為分析某催化劑對該反應(yīng)的選擇性,將1molNH3和2molO2充入1L密閉容器中,在不同溫度,相同時間下,測得有關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系如圖2所示。
①該催化劑在低溫時對反應(yīng)
II
II
(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的選擇性更好。
②520℃時,反應(yīng)Ⅱ:4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)的平衡常數(shù)K=
0
.
2
2
×
0
.
9
6
0
.
4
4
×
1
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4
5
3
0
.
2
2
×
0
.
9
6
0
.
4
4
×
1
.
4
5
3
(只需列出有具體數(shù)字的計算式,不要求計算出結(jié)果)。
③高于840℃時,NO的產(chǎn)率降低的可能原因是
CD
CD
。
A.NH3溶于水
B.反應(yīng)活化能增大
C.反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)變小
D.催化劑活性降低
(4)NH3也是造成水體富營養(yǎng)化的重要原因之一,用NaClO溶液氧化可除去氨。為了提高氨的去除率,在實際工藝過程中溫度控制在15℃~30℃時,其可能的原因是
溫度過低時反應(yīng)速率慢,去除率低;溫度過高時,加快了HClO的分解(或NaClO分解),NaClO的利用率降低;氨氣在溫度過高時易揮發(fā)
溫度過低時反應(yīng)速率慢,去除率低;溫度過高時,加快了HClO的分解(或NaClO分解),NaClO的利用率降低;氨氣在溫度過高時易揮發(fā)
。

【答案】CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-955kJ/mol;二;II;
0
.
2
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1
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4
5
3
;CD;溫度過低時反應(yīng)速率慢,去除率低;溫度過高時,加快了HClO的分解(或NaClO分解),NaClO的利用率降低;氨氣在溫度過高時易揮發(fā)
【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:2024/6/27 10:35:59組卷:15引用:3難度:0.6
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
    (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ?mol-1。
    (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。

    ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是(  )

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6
  • 3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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