霧霾由多種污染物形成,包含顆粒物(PM
2.5)、氮氧化物(NO
x)、CO、SO
2等。化學(xué)在解決霧霾污染問題中有著重要的作用。
(1)已知:①2CO(g)+O
2(g)═2CO
2(g) ΔH
1=-566.0kJ?mol
-1②N
2(g)+2O
2(g)═2NO
2(g) ΔH
2=+64kJ?mol
-1反應(yīng)2NO
2(g)+4CO(g)═N
2(g)+4CO
2(g)在
低溫
低溫
(填“高溫”或“低溫”)條件下能自發(fā)進行。
(2)研究發(fā)現(xiàn)利用NH
3可除去硝酸工業(yè)尾氣中的NO。NH
3與NO的物質(zhì)的量之比分別為1:2、1:1.5、3:1時,NO脫除率隨溫度變化的曲線如圖1所示。
①曲線a中,NO的起始濃度為6×10
-4mg?m
-3,若從X點到Y(jié)點經(jīng)過20s,則該時間段內(nèi)NO的脫除速率為
6×10-6
6×10-6
mg?m
-3?s
-1。
②曲線c對應(yīng)的NH
3與NO的物質(zhì)的量之比是
1:2
1:2
,其理由是
溫度相同時,NH3與NO物質(zhì)的量的比值越小,NO的脫除率越小
溫度相同時,NH3與NO物質(zhì)的量的比值越小,NO的脫除率越小
。
(3)炭黑可以活化O
2(g),生成活化O(g)??杀硎緸镺
2(g)?2O(g) ΔH。1個O
2(g)活化過程中的能量變化模擬計算結(jié)果如圖2所示。下列說法正確的是
ABD
ABD
。
A.水的加入不改變該反應(yīng)的焓變
B.水的加入改變了該反應(yīng)中間體的能量
C.有水狀態(tài)下該反應(yīng)的活化能為0.88eV
D.有水狀態(tài)更容易活化氧分子
(4)若反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)?N
2(g)+2CO
2(g)的正、逆反應(yīng)速率分別可表示為v
正=k
正c
2(NO)?c
2(CO);v
逆=k
逆c(N
2)?c
2(CO
2),k
正、k
逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù),c為物質(zhì)的量濃度。一定溫度下,在體積為1L的恒容密閉容器中加入4molNO和4molCO發(fā)生上述反應(yīng),測得CO和CO
2的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化如圖3所示。
①下列說法中可以證明上述反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是
CD
CD
。
A.混合氣體的顏色不再改變
B.混合氣體的密度不再改變
C.混合氣體的平均分子量不再改變
D.2v
正(N
2)=v
逆(CO
2)
②為探究該反應(yīng)中催化劑對脫氮率( NO的轉(zhuǎn)化率)的影響。將等物質(zhì)的量NO和CO以一定的流速通過催化劑a,假設(shè)只發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)?N
2(g)+2CO
2(g) ΔH<0。相同時間、不同溫度下測得使用催化劑a時脫氮率與溫度的關(guān)系如圖4中曲線Ⅰ所示。請分析脫氮率隨溫度升高先增加后減少的可能原因為
溫度的升高,催化劑的活性增大,反應(yīng)速率加快,所以脫氮率隨溫度升高而增加,當(dāng)溫度高于250℃左右,隨著溫度升高,催化劑的活性下降,反應(yīng)速率減慢,所以脫氮率隨溫度升高而減小
溫度的升高,催化劑的活性增大,反應(yīng)速率加快,所以脫氮率隨溫度升高而增加,當(dāng)溫度高于250℃左右,隨著溫度升高,催化劑的活性下降,反應(yīng)速率減慢,所以脫氮率隨溫度升高而減小
。