CH4可用于消除NO2的污染,回答下列问题。
(1)已知:
①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-116.2kJ•mol-1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol-1
③CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
则CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-863.8-863.8kJ•mol-1。
(2)在相同温度和压强下,一定量的CH4与NO2在不同条件下反应的能量变化如图所示。当反应进行到某相同时刻时,测得在催化剂2条件下NO2转化率更高,其原因是 反应未达到平衡状态,在催化剂2条件下,反应的活化能更低,反应速率更快,相同反应时间内二氧化氮的转化率更高反应未达到平衡状态,在催化剂2条件下,反应的活化能更低,反应速率更快,相同反应时间内二氧化氮的转化率更高。
(3)在体积均为2L的密闭容器A(500℃,绝热)、B(500℃,恒温)两个容器中分别加入2molCH4、2molNO2和相同催化剂。A、B容器中CH4的转化率α(CH4)随时间变化如图所示。
时间(s/t) | 0 | 100 | 200 | 300 | 400 |
A中α(CH4)(%) | 0 | 20 | 22 | 22 | 22 |
B中α(CH4)(%) | 0 | 10 | 20 | 25 | 25 |
A
A
,理由是 A容器绝热,随反应进行放出的热量使体系温度升高,相对B容器中反应平衡逆向进行,逆向为吸热反应,放出热量减少
A容器绝热,随反应进行放出的热量使体系温度升高,相对B容器中反应平衡逆向进行,逆向为吸热反应,放出热量减少
。②B容器中,判断该反应达到平衡状态的标志为
ac
ac
(填字母序号)。a.压强保持不变
b.密度保持不变
c.CO2的体积分数保持不变
d.v(CH4):v(N2)=1:l
e.断裂4molC-H键同时断裂2molO-H键
③A容器中前100s内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=
0.004
0.004
mol•L-1•s-1④已知反应速率v正=k正•c(CH4)•c(NO2)2,v逆=k逆•c(N2)•c(CO2)•c(H2O)2(k正、k逆分别是正、逆反应速率常数),则B容器中平衡时
k
正
k
逆
1
12
1
12
v
正
v
逆
3.75
3.75
。【答案】-863.8;反应未达到平衡状态,在催化剂2条件下,反应的活化能更低,反应速率更快,相同反应时间内二氧化氮的转化率更高;A;A容器绝热,随反应进行放出的热量使体系温度升高,相对B容器中反应平衡逆向进行,逆向为吸热反应,放出热量减少;ac;0.004;;3.75
1
12
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:39引用:2难度:0.6
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