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有效去除大气中的NOx,保护臭氧层,是环境保护的重要课题。
(1)在没有NOx催化时,O3的分解可分为以下两步反应进行;
①O3═O+O2(慢)
②O+O3═2O2(快)
第一步的速率方程为v1=k1c(O3),第二步的速率方程为v2=k2c(O3)c(O)。其中O为活性氧原子,它在第一步慢反应中生成,然后又很快的在第二步反应中消耗,因此,我们可以认为活性氧原子变化的速率为零。请用k1、k2组成的代数式表示c(O)=
k
1
k
2
k
1
k
2

(2)NO做催化剂可以加速臭氧反应,其反应过程如图1所示:

已知:O3(g)+O(g)═2O2(g)△H=-143kJ•mol-1
反应1:O3(g)+NO(g)═NO2(g)+O2(g)△H1=-200.2kJ•mol-1
反应2:热化学方程式为
NO2(g)+O(g)=NO(g)+O2(g)△H=+57.2kJ•mol-1
NO2(g)+O(g)=NO(g)+O2(g)△H=+57.2kJ•mol-1

(3)一定条件下,将一定浓度NOx(NO2和NO的混合气体)通入Ca(OH)2悬浊液中,改变
n
N
O
2
n
NO
,NOx的去除率如图2所示。
已知:NO与Ca(OH)2不反应;
NOx的去除率=1-
C
a
OH
2
悬浊液中逸出的
N
O
x
的物质的量
通入
C
a
OH
2
悬浊液中
N
O
x
的物质的量
×100%
n
N
O
2
n
NO
在0.3-0.5之间,NO吸收时发生的主要反应的离子方程式为:
NO+NO2+Ca(OH)2=2
NO
-
2
+Ca2++H2O
NO+NO2+Ca(OH)2=2
NO
-
2
+Ca2++H2O

②当
n
N
O
2
n
NO
大于1.4时,NO2去除率升高,但NO去除率却降低。其可能的原因是
NO2量太多,剩余的NO2和水反应生成的NO逸出,导致NO去除率降低
NO2量太多,剩余的NO2和水反应生成的NO逸出,导致NO去除率降低

(4)若将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中发生反应:2CO(g)+2NO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=-759.8kJ•mol-1,反应达到平衡时,N2的体积分数随
n
CO
n
NO
的变化曲线如图3。
①b点时,平衡体系中C、N原子个数之比接近
1:1
1:1

②a、b、c三点CO的转化率从小到大的顺序为
c<b<a
c<b<a
;b、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为
b=c>d
b=c>d
(以上两空均用a、b、c、d表示)。
③若
n
CO
n
NO
=0.8,反应达平衡时,N2的体积分数为20%,则NO的转化率为
60%
60%

【答案】
k
1
k
2
;NO2(g)+O(g)=NO(g)+O2(g)△H=+57.2kJ•mol-1;NO+NO2+Ca(OH)2=2
NO
-
2
+Ca2++H2O;NO2量太多,剩余的NO2和水反应生成的NO逸出,导致NO去除率降低;1:1;c<b<a;b=c>d;60%
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:74引用:5难度:0.5
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  • 1.氢在地球上主要以化合态的形式存在,是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%,属于二次能源.工业上生产氢的方式很多,常见的有水电解制氢,煤炭气化制氢,重油及天然气水蒸气催化制氢等.氢气是一种理想的绿色能源,如图1为氢能产生和利用的途径:

    (1)图1的四个过程中能量转化形式有
     

    A.2种  B.3种  C.4种  D.4种以上
    (2)电解过程要消耗大量的电能,而使用微生物作催化剂在阳光下也能分解水.
    2H2O(1)
    通电
    2H2(g)+O2(g)△H 1      2H2O(1)
    光照
    催化剂
    2H2(g)+O2(g)△H2   
    以上反应的△H1
     
    △H2(选填“<”、“>”或“=”)
    (3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依据图2能量变化写出氢气燃烧生产液态水的热化学方程式
     

    (4)氢能利用需要选择合适的储氢材料.
    ①NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为
     

    ②镧镍合金在一定条件下可吸收氢气生产氢化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)释放出气态氢,根据平衡移动的原理,可改变的条件之一是
     

    ③一定条件下,如图3所示装置可实现有机物的电化学储氢,使C7H8转化为C7H14,则电解过程中产生的气体X 为
     
    ,电极A上发生的电极反应式为
     

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