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CO、NOx的过度排放对环境和人体健康带来极大的危害,工业上可采取多种方法减少这些有害气体的排放。
Ⅰ.汽车尾气中的NO和CO在催化转化器中反应生成两种无毒无害的气体:
2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.5kJ•mol-1
(1)已知该反应的v=kc2(NO)c2(CO),v=kc(N2)c2(CO2)(k、k为速率常数,只与温度有关)。若平衡后降低温度,则
k
k
增大
增大
(填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中,控制一定温度(T1或T2),发生反应达到平衡时,所得的混合气体中N2的体积分数随
n
CO
n
NO
的变化曲线如图-1所示。
①T1
T2(填“>”或“<”或“=”)。
②图中a、b、c、d对应NO转化率最大的是
c
c


Ⅱ.NH3催化还原NO。
(3)有氧条件下,在Fe基催化剂表面,NH3还原NO的反应机理如图-2所示,该过程可描述为
在Fe基催化剂表面,NH3吸附在酸性配位点上形成
N
H
+
4
,NO与O2吸附在Fe3+配位点上形成NO2,然后
NH
+
4
与NO2结合生成
NO
2
NH
+
4
2
,最后
NO
2
NH
+
4
2
与NO反应生成N2、H2O,并从催化剂表面逸出
在Fe基催化剂表面,NH3吸附在酸性配位点上形成
N
H
+
4
,NO与O2吸附在Fe3+配位点上形成NO2,然后
NH
+
4
与NO2结合生成
NO
2
NH
+
4
2
,最后
NO
2
NH
+
4
2
与NO反应生成N2、H2O,并从催化剂表面逸出

Ⅲ.低温等离子体技术氧化NO。
(4)近年来,低温等离子体技术是在高压放电下,O2产生O*自由基,O*自由基将NO氧化为NO2后,再用Na2CO3溶液吸收,达到消除NO的目的。实验室将模拟气((N2、O2、NO)以一定流速通入低温等离子体装置,实验装置如图-3所示。

①若4.6gNO2被含0.05molNa2CO3的溶液充分吸收,转移电子数为0.05mol,则此反应的离子方程式为
2NO2+
CO
2
-
3
=
NO
-
3
+
NO
-
2
+CO2
2NO2+
CO
2
-
3
=
NO
-
3
+
NO
-
2
+CO2

②其他条件相同,等离子体的电功率与NO转化率的关系如图-4所示,当电功率大于30W时,NO转化率下降的原因可能是
功率增大时,会生成更多的O*自由基,NO更容易被氧化为NO2,但功率增大,N2和O2在放电时会生成NO,相比而言,后者产生的NO更多
功率增大时,会生成更多的O*自由基,NO更容易被氧化为NO2,但功率增大,N2和O2在放电时会生成NO,相比而言,后者产生的NO更多

【答案】增大;<;c;在Fe基催化剂表面,NH3吸附在酸性配位点上形成
N
H
+
4
,NO与O2吸附在Fe3+配位点上形成NO2,然后
NH
+
4
与NO2结合生成
NO
2
NH
+
4
2
,最后
NO
2
NH
+
4
2
与NO反应生成N2、H2O,并从催化剂表面逸出;2NO2+
CO
2
-
3
=
NO
-
3
+
NO
-
2
+CO2;功率增大时,会生成更多的O*自由基,NO更容易被氧化为NO2,但功率增大,N2和O2在放电时会生成NO,相比而言,后者产生的NO更多
【解答】
【点评】
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发布:2024/10/16 11:0:2组卷:36引用:1难度:0.3
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  • 1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
    (1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ•mol-1
    (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
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。

    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
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
  • 2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是(  )

    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
  • 3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
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