环境保护问题是当今社会最受大众关注的热门问题之一。NSR技术(NO2的储存和还原在不同时段交替进行)可有效降低柴油和汽油发动机尾气中NO2的排放,其工作原理如图1。

(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5 kJ•mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566 kJ•mol-1
则NSR技术工作原理的热化学方程式:2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H3=-746.5-746.5kJ/mol。
(2)①存储阶段:Ba存储NO2后转化为Ba(NO3)2的化学反应中(若Ba和NO2的比值为1:2),氧化剂和还原剂的物质的量的比为 1:31:3。
②还原阶段:NO2从Ba(NO3)2中释放,然后在Pt的表面被CO、H2还原为N2。若参加反应的n(CO)=n(H2),则反应的化学方程式为 2NO2+2H2+2CO Pt N2+2CO2+2H2O2NO2+2H2+2CO Pt N2+2CO2+2H2O。
(3)某实验小组模拟NSR系统中的一个存储、还原过程,让尾气通过NSR反应器,测得过程中出口NO2浓度变化如图2。t2时刻,切换至贫氧条件,NO2的浓度急剧上升又快速下降的原因为:从Ba(NO3)2中释放NO2,NO2的浓度浓度急剧上,然后在Pt的表面被CO、H2还原为N2,NO2的浓度又快速下降从Ba(NO3)2中释放NO2,NO2的浓度浓度急剧上,然后在Pt的表面被CO、H2还原为N2,NO2的浓度又快速下降。
(4)若柴油中硫含量较高,在富氧条件下,BaO吸收氮氧化物的能力下降至很低水平,结合化学方程式解释原因:柴油中的硫被氧化为SO2,2SO2+O2+2BaO=2BaSO4,BaSO4稳定,不易分解,也难与NOx反应柴油中的硫被氧化为SO2,2SO2+O2+2BaO=2BaSO4,BaSO4稳定,不易分解,也难与NOx反应。
(5)为探究NSR技术,某实验小组向2L恒温恒容的密闭容器中(压强为PkP),充入1mol CO和1mol NO混合气体,加入Pt、Al2O3等催化剂模拟NSR技术发生NO脱除反应,t1时达到平衡,测得反应过程中CO2的体积分数与时间的关系如图3所示。
①比较大小:m处v逆<<n处v正(填“>”、“<”或“=”)。
②该反应在该温度下化学平衡常数Kp值为 320PkP-1320PkP-1。(用含P的式子表示)
P
t
P
t
320
P
320
P
【答案】-746.5;1:3;2NO2+2H2+2CO N2+2CO2+2H2O;从Ba(NO3)2中释放NO2,NO2的浓度浓度急剧上,然后在Pt的表面被CO、H2还原为N2,NO2的浓度又快速下降;柴油中的硫被氧化为SO2,2SO2+O2+2BaO=2BaSO4,BaSO4稳定,不易分解,也难与NOx反应;<;kP-1
P
t
320
P
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:17引用:1难度:0.6
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1.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:68引用:6难度:0.6 -
2.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:10引用:3难度:0.5 -
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);
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