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氮氧化物的排放对环境造成很大的污染,研究氮氧化物的转化机理对我们制定保护环境的策略有着重大意义。某科研团队在进行低温下消除氮氧化物的机理研究时,发现NO在转化过程中存在以下核心历程(e*为高能电子):
①e*+NO→N+O+e-快反应
②NO+N→O+N2慢反应
③NO+O→NO2慢反应
进一步研究发现,在温度低于300℃,氮氧化物的含量介于某一浓度区间时,对于基元反应②、③而言,反应速率v=kc(NO),模型如图所示(e为自然对数函数的底数):

(1)当反应温度为2.4K时,反应最终产物中c(N2)=9c(NO2),若使最终反应产物中
c
N
2
c
N
O
2
>9,则温度T应该
大于
大于
(填“大于”或“小于”)2.4K。
(2)工业上对于电厂烟气中的氮氧化物进行脱硝处理时,通常采用以下反应原理:4NH3+5O2⇌4NO+6H2O;4NH3+4NO+O2⇌4N2+6H2O,当温度为373℃,压强为p0情况下,在1L密闭的容器中,通入1molNH3、1molNO、0.5molO2,达到平衡后测得NO转化率为76%,体系中n(N2):n(NO)=10:3,此时容器中压强p=
1.08
1.08
p0(结果保留两位小数),此时NH3转化率为
84%
84%

(3)p1kPa条件下,不同温度,在密闭容器中发生反应4NH3+4NO(g)+O2(g)⇌4N2(g)+6H2O(g)ΔH<0,随着投料比不同,NO转化率变化图象如图所示,NO转化率降低的原因可能是
发生了反应4NH3+5O2⇌4NO+6H2O
发生了反应4NH3+5O2⇌4NO+6H2O


(4)科学家想利用甲烷和氮氧化物设计一款电池,既能提高能源利用率,又能摆脱氮氧化物的污染,反应原理:CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)ΔH=-1160kJ⋅mol-1,酸性介质下,该电池正极的电极反应式为
2NO+4e-+4H+=N2+2H2O
2NO+4e-+4H+=N2+2H2O

(5)LiFePO4、聚乙二醇、LiPF6、LiAsF6和LiCl等可作锂离子聚合物电池的材料。在LiFePO4
P
O
3
-
4
的空间结构是
正四面体形
正四面体形
,在相同条件下,电池材料“LiAsF6”与“LiPF6”相比,“LiAsF6”中的Li+脱嵌迁移速度较快,原因是
A
s
F
-
6
的半径
PF
-
6
比的大,
A
s
F
-
6
与Li+的作用力比
PF
-
6
与Li+的作用力的弱
A
s
F
-
6
的半径
PF
-
6
比的大,
A
s
F
-
6
与Li+的作用力比
PF
-
6
与Li+的作用力的弱

(6)氮化锂晶体中存在锂、氮原子共同组成的锂、氮层,锂原子以石墨晶体中的碳原子方式排布,N原子处在六元环的中心。设氮化锂晶体中,同层N-N间距为apm,层与层间距为bpm,阿伏加德罗常数的值为NA,该物质的密度表达式为
70
3
a
2
b
×
1
0
-
30
×
N
A
70
3
a
2
b
×
1
0
-
30
×
N
A
g/cm3(用含a、b的计算式表示)。

【答案】大于;1.08;84%;发生了反应4NH3+5O2⇌4NO+6H2O;2NO+4e-+4H+=N2+2H2O;正四面体形;
A
s
F
-
6
的半径
PF
-
6
比的大,
A
s
F
-
6
与Li+的作用力比
PF
-
6
与Li+的作用力的弱;
70
3
a
2
b
×
1
0
-
30
×
N
A
【解答】
【点评】
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发布:2024/12/7 17:30:2组卷:43引用:1难度:0.3
相似题
  • 1.铁及其化合物在生产生活及科学研究方面应用非常广泛。
    (1)基态Fe原子的价层电子的电子排布图为
     
    ;其最外层电子的电子云形状为
     

    (2)(NH42Fe(SO42•6H2O俗称摩尔盐
    ①NH4+电子式为
     

    ②N、O两元素的第一电离能由大到小的顺序为
     
    (用元素符号表示)
    ③SO42-中S原子的杂化方式为
     
    ,VSEPR模型名称为
     

    (3)K3[Fe(CN)6]晶体中中心原子的配位数为
     
    ;晶体的配位体为
     
    (用化学符号表示)
    (4)FeS2晶体的晶胞如图(c)所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为
     
    g•cm-3

    发布:2025/1/5 8:0:1组卷:7引用:1难度:0.7
  • 2.碳及其化合物有着重要用途。回答下列问题:
    (1)基态碳原子的价层电子排布图为
     

    (2)在CH2=CHCN中,碳原子的杂化方式有
     
     
    ,所含σ键数目和π键数目之比为
     

    (3)甲烷、水、氨气中C、O、N原子均采用sp3杂化方式,VSEPR模型均为正四面体构型,比较三者键角的大小
     
    (由大到小,用H一R-H表示),其原因是
     

    (4)C60室温下为紫红色固体,不溶于水,能溶于四氯化碳等非极性溶剂。据此判断C60的晶体类型是
     

    (5)C60晶胞结构如图,C60分子处于顶点和面心。已知:C60晶胞棱长为14.20Å (1Å=10-8cm),则C60的晶体密度为
     
    g/cm3
    C60体中存在正四面体空隙(例如1、3、6、7四点构成)和正八面体空隙(例如3、6、7、8、9、12六点构成),则平均每一个C60晶胞中有
     
    个正四面体空隙和4个正八面体空隙。当碱金属元素全部占满所有空隙后,这类C60掺杂物才具有超导性。若用金属铯(Cs)填满所有空隙,距离最近的两个Cs原子间的距离为
     
     Å。

    发布:2025/1/5 8:0:1组卷:53引用:2难度:0.4
  • 3.A、B、C、D、E、F是元素周期表中前四周期元素,且原子序数依次增大,其相关信息如下:
    ①A的周期序数等于其主族序数;
    ②B、D原子的L层中都有两个未成对电子;
    ③E元素原子最外层电子排布式为(n+1)Sn(n+1)Pn-1
    ④F原子有四个能层,K、L、M全充满,最外层只有一个电子.
    试回答下列问题:
    (1)基态E原子中,电子占据的最高能层符号为
     
    ,F的价层电子排布式为
     

    (2)B、C、D的电负性由大到小的顺序为
     
    (用元素符号填写),C与A形成的分子CA3的VSEPR模型为
     

    (3)B和D分别与A形成的化合物的稳定性:BA4小于A2D,原因是
     

    (4)以E、F的单质为电极,组成如图1所示的装置,E极的电极反应式为
     

    (5)向盛有F的硫酸盐FSO4的试管里逐滴加入氨水,首先出现蓝色沉淀,继续滴加氨水,蓝色沉淀溶解,得到深蓝色溶液,再向深蓝色透明溶液中加入乙醇,析出深蓝色晶体.蓝色沉淀溶解的离子方程式为
     

    (6)F的晶胞结构(面心立方)如图2所示:已知两个最近的F的距离为acm,F的密度为
     
    g/cm3(阿伏加德罗常数用NA表示,F的相对原子质量用M表示)

    发布:2025/1/18 8:0:1组卷:14引用:2难度:0.5
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