我国科学家在“催化剂表面H2还原NO反应”的研究取得重大突破,这对消除NO的污染有重要意义。回答下列问题:

(1)N2、H2与氧气反应的能量变化如图1、图2所示:写出H2还原NO反应的热化学方程式 2H2(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2H2O(g)△H=-592.1 kJ/mol2H2(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2H2O(g)△H=-592.1 kJ/mol。
(2)为测定c(H2)、c(NO)与反应2NO(g)+2H2(g)⇄N2(g)+2H2O(g)的关系,兴趣小组同学在T℃,体积为1L的密闭容器中进行实验,获得如下实验数据:
实验编号 | 起始浓度c/(mol•L-1) | 生成N2的起始反应速率v/(mol•L-1•s-1) | |
NO | H2 | ||
a | 6.00×10-3 | 1.00×10-3 | 3.18×10-3 |
b | 6.00×10-3 | 2.00×10-3 | 6.36×10-3 |
c | 1.00×10-3 | 6.00×10-3 | 0.53×10-3 |
d | 3.00×10-3 | 6.00×10-3 | 4.77×10-3 |
υ=k•c(H2)•c2(NO)
υ=k•c(H2)•c2(NO)
。(速率常数用k表示,不必求出k值)②实验d测得体系的总压强p随时间t的变化如表所示:
t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
P/kPa | 36 | 33.8 | 32 | 30.4 | 30.4 |
16
16
kPa,v=3.53×10-4
3.53×10-4
mol•L-1•s-1(速率常数k=8.83×104mol-2•L-1•s-1,计算结果保留2位小数)。(2)研究表明,催化剂表面反应2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g)发生的同时还发生2NO(g)+H2(g)⇄N2O(g)+H2O(g);反应温度、H2和NO的初始物质的量之比均对NO的有效去除率(NO转化为N2)造成较大影响。
在体积均为1L的三个密闭容器中按表所示关系加入H2和NO,在催化剂表面发生反应,实验测得不同温度时N2在NO(g)、N2O、N2三种混合气体中的平衡体积分数如图3所示。
甲 | 乙 | 丙 | |
n(H2)/(mol) | 1 | 2 | 3 |
n(NO)/(mol) | 1 | 1 | 1 |
250℃
250℃
。②在200℃,丙容器中的H2(g)和NO(g)发生反应,测得体系的平衡压强与起始压强之比为3.52:4,则NO的有效去除率为
83.2%
83.2%
。【答案】2H2(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2H2O(g)△H=-592.1 kJ/mol;υ=k•c(H2)•c2(NO);16;3.53×10-4;250℃;83.2%
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:42引用:3难度:0.4
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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
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
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