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汽车尾气的主要成分有CO、SO2、NO、NO2等。
(1)利用氨水可以将SO2、NO2吸收,原理如图1所示。
请写出NO2被吸收反应的离子方程式
2NO2+4HSO3-═N2+4SO42-+4H+
2NO2+4HSO3-═N2+4SO42-+4H+

(2)科研工作者目前正在尝试以二氧化钛(TiO2)催化分解汽车尾气的研究。
①已知:
反应Ⅰ:Ⅰ:2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H1=-113.0 kJ•molˉ1
反应Ⅱ:2SO2(g)+O2(g)═2SO3(1)△H2=-288.4 kJ•molˉ1
反应Ⅲ:3NO2(g)+H2O(g)═2HNO3+2NO(g)△H3=-138.0 kJ•molˉ1
则反应NO2(g)+SO2(g)═NO(g)+SO3(1)△H4=
-87.7 kJ/mol
-87.7 kJ/mol

②已知TiO2催化尾气降解原理可表示为:
2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g)△H5
2H2O(g)+4NO(g)+3O2(g)⇌4HNO3(g)△H6
在O2、H2O(g)浓度一定条件下,模拟CO、NO的降解,得到其降解率(即转化率)如图2所示。请解释t s后NO降解率下降的可能原因
随着反应的进行,可能发生反应2NO=N2+O2生成氮气,NO浓度降低,使平衡2H2O+4NO+3O2⇌4HNO3向逆反应方向移动
随着反应的进行,可能发生反应2NO=N2+O2生成氮气,NO浓度降低,使平衡2H2O+4NO+3O2⇌4HNO3向逆反应方向移动

(3)沥青混凝土也可降解CO.图3为在不同颗粒间隙的沥青混凝土(α、β型)在不同温度下,反应相同时间,测得CO降解率变化。结合图2回答下列问题:
①已知在50℃时在α型沥青混凝土容器中,平衡时O2浓度为00.01mol•L-1,求此温度下CO降解反应的平衡常数
100
x
2
1
-
x
2
100
x
2
1
-
x
2

②下列关于图2的叙述正确的是
BC
BC

A.降解率由b点到c点随温度的升高而增大,可知CO降解反应的平衡常数Kb<Kc
B.相同温度下β型沥青混凝土中CO降解速率比α型要大
C.d点降解率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失效
③科研团队以β型沥青混凝土颗粒为载体,将TiO2改为催化效果更好的TiO2纳米管,在10℃~60℃范围内进行实验,请在图2中用线段与“”阴影描绘出CO降解率随温度变化的曲线可能出现的最大区域范围

(4)TiO2纳米管的制备是在弱酸性水溶液中以金属钛为阳极进行电解,写出阳极的电极反应式
Ti-4e-+2H2O=TiO2+4H+
Ti-4e-+2H2O=TiO2+4H+

【答案】2NO2+4HSO3-═N2+4SO42-+4H+;-87.7 kJ/mol;随着反应的进行,可能发生反应2NO=N2+O2生成氮气,NO浓度降低,使平衡2H2O+4NO+3O2⇌4HNO3向逆反应方向移动;
100
x
2
1
-
x
2
;BC;;Ti-4e-+2H2O=TiO2+4H+
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:152引用:2难度:0.1
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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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