汽车尾气中的NO和CO会对环境造成很大影响,我国科学家在以H2为还原剂清除NO、CO的研究方面取得了显著成果。回答下列问题:
(1)以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水可以制H2。
已知:2H2O(1)═2H2(g)+O2(g)△H1=+571.0kJ•mol-1
2Fe3O4(s)═6FeO(s)+O2(g)△H2=+313.2 kJ•mol-1
则3FeO(s)+H2O(1)═H2(g)+Fe3O4(s)△H3=+128.9+128.9kJ•mol-1
(2)H2还原NO的化学方程式为2NO(g)+2H2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H<0。
①研究表明上述反应历程分两步:
Ⅰ.2NO(g)+H2(g)⇌N2(g)+H2O2(1)(慢反应)
Ⅱ.H2O2(1)+H2(g)⇌2H2O(g) (快反应)
该总反应的速率由反应ⅠⅠ(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)决定,反应Ⅰ的活化能比反应Ⅱ的活化能高高。(填“高”或“低”)
②该反应常伴有副产物N2O和NH3.以Pt作催化剂,用H2还原某废气中的NO(其他气体不反应),270℃时H2的体积分数对H2-NO反应的影响如图1所示。随着H2体积分数的增大,N2的体积分数呈下降趋势,原因是随着H2的体积分数的增加,NO反应完毕,在Pt催化下,N2和H2反应生成NH3,所以N2的体积分数呈下降趋势随着H2的体积分数的增加,NO反应完毕,在Pt催化下,N2和H2反应生成NH3,所以N2的体积分数呈下降趋势。

在一定温度下,副产物N2O分解反应的化学方程式为2N2O(g)⇌2N2(g)+O2(g),测得在恒容容器中N2O分解的部分实验数据如下表。
反应时间/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
c(N2O)/(mol•L-1) | 0.10 | 0.08 | 0.06 | 0.04 | 0.02 | 0.00 |
0.001
0.001
mol•L-l•min-1;若N2O的起始浓度为0.2mol•L-1,则反应至40 min时N2O的转化率α=20%
20%
。(3)H2还原 CO的化学方程式为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H<0,在密闭容器中,以浓度之比1:2通入CO和H2,反应经历相同时间,测得不同温度下CO的转化率如图2所示,则160℃时,v正
>
>
v逆(填“>”或“<”)。若起始时c(CO)=amol•L-1,则380℃时该反应的化学平衡常数K=1
a
2
1
a
2
【答案】+128.9;Ⅰ;高;随着H2的体积分数的增加,NO反应完毕,在Pt催化下,N2和H2反应生成NH3,所以N2的体积分数呈下降趋势;0.001;20%;>;
1
a
2
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:26引用:2难度:0.5
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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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