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研究NOx、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义,可实现绿色环保、节能碱排、废物利用等目的。
(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ•mol-1
若用标准状况下4.48LCH4将NO2还原为N2,则放出的热量为
173.4
173.4
kJ。
(2)氮氧化物(NOx)是有毒的大气污染物,可以采用如图1装置有效去除氮的氧化物,电解过程中,电极Pt(I)上发生反应:
2
HSO
-
3
+2e-+2H+=S2
O
2
-
4
+2H2O
2
HSO
-
3
+2e-+2H+=S2
O
2
-
4
+2H2O


(3)将一定比例混合均匀的O2、NH3和NOx气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应,模拟NOx的去除。在不同温度下,相同时间内,测得NOx的去除率如图所示,低于50℃时,NOx去除率较低可能原因是
温度低,反应速率较慢
温度低,反应速率较慢
,50~100℃时,NOx去除率迅速上升,可能原因是
温度升高,导致催化剂的活性急剧增大,反应速率急剧加快所以反应速率慢
温度升高,导致催化剂的活性急剧增大,反应速率急剧加快所以反应速率慢

(4)一定温度下,在容积恒为10L的密闭容器中,充入0.3molNO与过量的金属Al,发生的反应存在平衡:
4
3
Al(s)+2NO(g)⇌N2(g)+
2
3
Al2O3(s)  ΔH<0。已知NO、N2的消耗速率与各自的浓度存在关系(k1、k2为速率常数):v(NO)=k1⋅c2(NO),v(N2)=k2⋅c(N2)。
①在T1温度下,k1=0.004L•mol-1•min-1,k2=0.002min-1,该温度下反应的平衡常数的值为
1L/mol
1L/mol

②T2温度下,NO的物质的量随时间的变化关系如图3所示,其平衡常数为
812.5L/mol
812.5L/mol

【答案】173.4;2
HSO
-
3
+2e-+2H+=S2
O
2
-
4
+2H2O;温度低,反应速率较慢;温度升高,导致催化剂的活性急剧增大,反应速率急剧加快所以反应速率慢;1L/mol;812.5L/mol
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:13引用:1难度:0.5
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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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    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
  • 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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