以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
(1)N2O是一种强温室气体,且易形成颗粒性污染物,研究N2O的分解对环境保护有重要意义。碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步:I2(g)→2I(g)(快反应)
第二步:I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步:IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k•c(N2O)•[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是 AA
A.N2O分解反应中:k值与是否含碘蒸气有关
B.第三步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步小
D.IO为反应的催化剂
(2)汽车尾气中含有较多的氮氧化物和不完全燃烧的CO,汽车三元催化器可以实现降低氮氧化物的排放量。汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在催化剂的作用下转化成两种无污染的气体:2CO+2NO→N2+2CO2△H1。
①已知:反应N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H2=+180.0kJ•mol-1,若CO的燃烧热△H为-283.5kJ/mol,则△H1=-747.0kJ/mol-747.0kJ/mol。
②若在恒容的密闭容器中,充入2mol CO和1mol NO,下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是 BB。
A.CO和NO的物质的量之比不变
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的压强保持不变
D.2v(N2)正=v(CO)逆
③研究表明氮氧化物的脱除率除了与还原剂、催化剂相关外,还取决于催化剂表面氧缺位的密集程度。以La0.8A0.2BCoO3+x(A、B均为过渡元素)为催化剂,用H2还原NO的机理如下:
第一阶段:B4+(不稳定)+H2→低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)
第二阶段:Ⅰ.NO(g)+□→NO(a)
Ⅱ.2NO(a)→2N(a)+O2(g)
Ⅲ.2N(a)→N2(g)+2□
Ⅳ.2NO(a)→N2(g)+2O(a)
Ⅴ.2O(a)→O2(g)+2□
注:□表示催化剂表面的氧缺位,g表示气态,a表示吸附态
第一阶段用氢气还原B4+得到低价态的金属离子越多,第二阶段反应的速率越快,原因是 还原后催化剂中金属原子的个数不变,价态降低,氧缺位增多,反应速率加快还原后催化剂中金属原子的个数不变,价态降低,氧缺位增多,反应速率加快。
(3)N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)⇌2NO(g)。将定量的N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[a(N2O4)]随温度的变化如图所示。

①图中a点对应温度下。已知N2O4的起始压强为108kPa,则该温度下反应的平衡常数Kp=115.2115.2kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
②在一定条件下,该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系v( N2O4)=k1p(N2O4),v(NO2)=k2p2(NO2),其中k1、k2是与反应温度有关的常数。相应的速率、压强关系如图所示,一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1=12K2Kp12K2Kp,在图上标出的点中,能表示反应达到平衡状态的点为 B、DB、D(填字母代号)。

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【答案】A;-747.0kJ/mol;B;还原后催化剂中金属原子的个数不变,价态降低,氧缺位增多,反应速率加快;115.2;K2Kp;B、D
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:27引用:1难度:0.5
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