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氢气在富氧条件下催化还原 NOx(H2-SCR)反应在低温时仍具有高活性和选择性,近年来一直备受研究学者关注。回答下列问题:
(1)已知催化剂铑(Rh)表面 H2催化还原NO的详细反应机理如下表所示,其他条件一定时,决定H2催化还原NO反应速率的基元反应为
N(s)+N(s)═N2(s)+Rh(s)+Rh(s)
N(s)+N(s)═N2(s)+Rh(s)+Rh(s)
,基元反应:H2+Rh(s)+Rh(s)═H(s)+H(s) 的焓变ΔH=
-65.2
-65.2
kJ/mol。
基元反应 活化能Ea (kJ/mol)
H2+Rh(s)+Rh(s)═H(s)+H(s) 12.6
NO+Rh(s)═NO(s) 0.0
NO(s)+Rh(s)═N(s)+O(s) 97.5
N(s)+N(s)═N2+Rh(s)+Rh(s) 120.9
H(s)+O(s)═OH(s)+Rh(s) 83.7
OH(s)+H(s)═H2O(s)+Rh(s) 33.5
H2O(s)═H2O+Rh(s) 45.0
H(s)+H(s)═H2+Rh(s)+Rh(s) 77.8
NO(s)═NO+Rh(s) 108.9
OH(s)+Rh(s)═H(s)+O(s) 37.7
铑表面 H2 催化还原 NO 的详细反应机理
(2)浸渍法合成的 Pt/Al-M-10-A催化剂对H2 还原NO反应的响应如图所示,由图可知该催化剂对化学反应具有
选择性
选择性
,该性质受
温度
温度
的影响。
(3)将H2、NO、O2按体积比3:2:1充入恒温恒压(200℃、100 kPa)容器中,发生反应:4H2(g)+2NO(g)+O2(g)⇌N2(g)+4 H2O(g)。达平衡时,N2的体积分数为0.1。
①平衡时,NO的转化率为
50%
50%
。平衡常数Kp=
0.04
0.04
(kPa) -2(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
②已知该反应ΔH<0。初始温度、压强和反应物的用量均相同。下列四种容器中NO的转化率最高的是
B
B
(填字母代号)。
A.恒温恒容容器
B.恒温恒压容器
C.恒容绝热容器
D.恒压绝热容器
(4)1093K时,NO与H2以物质的量之比 2:1混合,置于某密闭容器中,发生化学反应:2NO(g)+H2(g)═N2O(g)+H2O(g),实验测得该反应速率方程(以N2O为基准)为υ=kp2(NO) p(H2),k=5.6×10-12Pa-2•s-1。某时刻测得体系中NO的分压为2.5kPa,则此时的反应速率=
4.375×10-2
4.375×10-2
Pa•s-1

【答案】N(s)+N(s)═N2(s)+Rh(s)+Rh(s);-65.2;选择性;温度;50%;0.04;B;4.375×10-2
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:21引用:1难度:0.5
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  • 1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
    (1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ•mol-1
    (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
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (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
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
  • 2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是(  )

    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
  • 3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:164引用:26难度:0.3
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