大气中NOx、SO2等污染物的有效去除和资源的充分利用是当今社会的重要研究课题,目前采用的方法如下:
Ⅰ.直接转化法:利用高效催化剂将汽车尾气直接转化为无毒物质。
已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1=+180kJ•mol-1
(1)利用固体表面催化工艺将NO分解为N2、O2而消除污染。
用
、
、
和
分别表示N2、NO、O2和固体催化剂,在固体催化剂表面分解NO的过程如图1所示。从吸附到解吸的过程中,能量状态最低的是CC(填字母序号)。

(2)利用稀土等催化剂能将汽车尾气中的CO、NO直接转化成无毒物质N2、CO2。
①已知:C(s)、CO(g)的燃烧热分别为393kJ•mol-1、283kJ•mol-1,写出NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=-746kJ•mol-12NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=-746kJ•mol-1。
②为研究上述反应,某学习小组在密闭容器中充入10mol CO和10mol NO,发生上述①所写反应,实验测得平衡时NO的体积分数随温度、压强的关系如图2。
a.某温度下的平衡状态D点,若同时采取缩小容器体积和降低温度,重新达到平衡状态时,可能到达图中A~G点中的GG点。
b.当压强为10MPa、温度为T时的平衡常数Kp=0.474MPa-10.474MPa-1(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数;保留3位有效数字)。
Ⅱ.催化还原法:利用还原剂在催化剂的作用下将氮氧化物转为无毒物质N2、CO2。
(3)用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物。
某研究小组在2L的恒容密闭容器中加入一定量的NO和足量的固体活性炭,发生反应:C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)。在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量如表:
T/℃ | n(固体活性炭) | n(NO)/mol | n(N2)/mol | n(CO2)/mol |
200 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
350 | 2.005 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
放热
放热
(填“吸热”或“放热”)反应。②350℃时,反应达到平衡后向恒容容器中再充入0.100mol NO,再次达到平衡后,N2的体积分数应为
B
B
。A.0.5 B.0.25 C.介于0.25和0.5之间 D.无法确定
Ⅲ.电解法:利用电解的方法将氨氧化物转化为有用物质,从而达到资源的回收利用。
(4)如图所示的电解装置,可将雾霾中的NO2、SO2转化为硫酸铵,从而实现废气的回收再利用,回答下列问题:

①阴极的电极反应式为
NO2+8H++7e-═NH4++2H2O
NO2+8H++7e-═NH4++2H2O
。②如图中A物质是
H2SO4
H2SO4
。【答案】C;2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=-746kJ•mol-1;G;0.474MPa-1;放热;B;NO2+8H++7e-═NH4++2H2O;H2SO4
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:23引用:2难度:0.2
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(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
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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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发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6 -
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