含氮污染物的有效去除和資源的充分利用是重要研究課題,回答下列問題:
(1)利用工業(yè)尾氣NO2與O3反應(yīng)制備新型硝化劑N2O5,過程中涉及以下反應(yīng):
Ⅰ.2O3(g)?3O2(g)ΔH1平衡常數(shù)K1
Ⅱ.4NO2(g)+O2(g)?2N2O5(g)ΔH2平衡常數(shù)K2
Ⅲ.2NO2(g)+O3(g)?N2O5(g)+O2(g)ΔH3平衡常數(shù)K3
平衡常數(shù)K與溫度T的函數(shù)關(guān)系為lnK1=x+34159T,lnK2=y+15372T,lnK3=z+24765T,其中x,y、z為常數(shù),則反應(yīng)I的活化能Ea(正) <<Ea(逆)(填“>”或“<”),ΔH2ΔH3的數(shù)值范圍是 CC。
A.<-2
B.-2~0
C.0~2
D.>2
(2)NH3與O2作用分別生成N2、NO、N2O的反應(yīng)均為放熱反應(yīng)。工業(yè)尾氣中的NH3可通過催化氧化為N2的選擇性[2n(N2)2n(N2)+n(NO)+2n(N2O)×100%]與溫度的關(guān)系如圖所示。
①其他條件不變,在175~300℃范圍內(nèi)升高溫度,出口處氮氧化物的量 增大增大(填“增大”或“減小”),NH3的平衡轉(zhuǎn)化率 減小減小(填“增大”或“減小”)。
②根據(jù)如圖的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,需研發(fā) 低溫低溫(填“高溫”或“低溫”)下N2的選擇性更高的催化劑,能更有效除去尾氣中的NH3。
(3)在催化劑條件下發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)可消除NO和CO對(duì)環(huán)境的污染。為探究溫度對(duì)該反應(yīng)的影響,實(shí)驗(yàn)初始時(shí)體系中氣體分壓p(NO)=p(CO)且p(CO2)=2p(N2),測得反應(yīng)體系中CO和N2的分壓隨時(shí)間變化情況如表所示。
34159
T
15372
T
24765
T
Δ
H
2
Δ
H
3
[
2
n
(
N
2
)
2
n
(
N
2
)
+
n
(
NO
)
+
2
n
(
N
2
O
)
×
100
%
]
時(shí)間/min | 0 | 30 | 60 | 120 | 180 | |
200℃ | 物質(zhì)a的分壓/kPa | 4 | 8.8 | 13 | 20 | 20 |
物質(zhì)b的分壓/kPa | 48 | 45.6 | 43.5 | 40 | 40 | |
300℃ | 物質(zhì)a的分壓/kPa | 100 | 69.0 | 48 | 48 | 48 |
物質(zhì)b的分壓/kPa | 10 | 25.5 | 36 | 36 | 36 |
<
<
0(填“>”或“<”),物質(zhì)a為 CO
CO
(填“CO”或“N2”),200℃該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=1.6
1.6
(kPa)-1。(4)利用電化學(xué)原理,將NO2、O2和熔融KNO3制成燃料電池,模擬工業(yè)電解法來精煉銀,裝置如圖所示。
已知:通過一定電量時(shí)陰極上實(shí)際沉積的金屬質(zhì)量與通過相同電量時(shí)理論上應(yīng)沉積的金屬質(zhì)量之比叫電解
效率。法拉第常數(shù)F=96500C/mol。
①甲池工作時(shí),NO2轉(zhuǎn)變成綠色硝化劑Y(N2O5),可循環(huán)使用,則石墨Ⅲ附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為
O2+2N2O5+4e-=4NO3-
O2+2N2O5+4e-=4NO3-
。②若用10A的電流電解60min后,乙中陰極得到38.88gAg,則該電解池的電解效率為
96.5
96.5
%。【答案】<;C;增大;減小;低溫;<;CO;1.6;O2+2N2O5+4e-=4NO3-;96.5
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:52引用:1難度:0.6
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1.氫氣最早于16世紀(jì)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=
(2)T1℃時(shí),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(dá)到平衡時(shí),測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),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
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
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(jìn)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:59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(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(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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