对燃煤烟气和汽车尾气进行脱硝、脱碳和脱硫等处理,可实现绿色、环保、减排等目的。
(1)一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气进行脱硫。反应为2CO(g)+SO2(g)催化剂2CO2(g)+S(1)ΔH=-270kJ•mol-1。
①其他条件相同、催化剂不同,SO2的转化率随反应温度的变化如图1,Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择Fe2O3的主要优点是 Fe2O3作催化剂时,在相对较低温度可获得较高的SO2转化率,从而节约能源(或该反应是放热反应,温度高不利于平衡右移,而Fe2O3作催化剂时,在相对较低温度可获得较高的SO2转化率)Fe2O3作催化剂时,在相对较低温度可获得较高的SO2转化率,从而节约能源(或该反应是放热反应,温度高不利于平衡右移,而Fe2O3作催化剂时,在相对较低温度可获得较高的SO2转化率)。
②某科研小组用Fe2O3作催化剂,在380℃时,分别研究了[n(CO):n(SO2)]为1:1、3:1时SO2转化率的变化情况(图2)。则图2中表示n(CO):n(SO2)=3:1的变化曲线为 aa(填字母)。

(2)解决汽车尾气问题的主要方法是研究高效催化剂促使尾气中的一氧化碳和氮氧化物反应,转化成无污染的氮气和二氧化碳。在Co+的催化作用下,CO(g)还原N2O(g)的反应历程和相对能量变化如图3所示(逸出后物质认为状态不发生变化,在图中略去)。
①该反应的热化学方程式为 CO(g)+N2O(g)⇌CO2(g)+N2(g)ΔH=-358.6kJ⋅mol-1CO(g)+N2O(g)⇌CO2(g)+N2(g)ΔH=-358.6kJ⋅mol-1。
②该反应的最高能垒(活化能)为 143.8kJ⋅mol-1143.8kJ⋅mol-1。
(3)汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)ΔH<0。一定条件下,在一密闭容器中,用传感器测得该反应在不同时间的NO和CO浓度如下表:
催化剂
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/(mol⋅L-1) | 1.00×10-3 | 4.50×10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
c(CO)/(mol⋅L-1) | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
5000
5000
。②前2s内的平均反应速率v(N2)=
1.88×10-4mol⋅L-1s-1
1.88×10-4mol⋅L-1s-1
;达到平衡时,CO的转化率为 25%
25%
。【答案】Fe2O3作催化剂时,在相对较低温度可获得较高的SO2转化率,从而节约能源(或该反应是放热反应,温度高不利于平衡右移,而Fe2O3作催化剂时,在相对较低温度可获得较高的SO2转化率);a;CO(g)+N2O(g)⇌CO2(g)+N2(g)ΔH=-358.6kJ⋅mol-1;143.8kJ⋅mol-1;5000;1.88×10-4mol⋅L-1s-1;25%
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:5引用:1难度:0.6
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(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
(3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。
①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
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A.减小C2H2的浓度
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