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(N2)c(NO2)>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=1.081.08p0(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+2H2O2NO+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中PO3-4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 AsF-6的半径PF-6比的大,AsF-6与Li+的作用力比PF-6与Li+的作用力的弱AsF-6的半径PF-6比的大,AsF-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 703a2b×10-30×NA703a2b×10-30×NAg/cm3(用含a、b的计算式表示)。

c
(
N
2
)
c
(
N
O
2
)
P
O
3
-
4
A
s
F
-
6
PF
-
6
A
s
F
-
6
PF
-
6
A
s
F
-
6
PF
-
6
A
s
F
-
6
PF
-
6
70
3
a
2
b
×
1
0
-
30
×
N
A
70
3
a
2
b
×
1
0
-
30
×
N
A
【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;的半径比的大,与Li+的作用力比与Li+的作用力的弱;
A
s
F
-
6
PF
-
6
A
s
F
-
6
PF
-
6
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
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