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含氮污染物的有效去除和资源的充分利用是重要研究课题,回答下列问题:
(1)利用工业尾气NO2与O3反应制备新型硝化剂N2O5,过程中涉及以下反应:
Ⅰ.2O3(g)⇌3O2(g)ΔH1平衡常数K1
Ⅱ.4NO2(g)+O2(g)⇌2N2O5(g)ΔH2平衡常数K2
Ⅲ.2NO2(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g)ΔH3平衡常数K3
平衡常数K与温度T的函数关系为lnK1=x+
34159
T
,lnK2=y+
15372
T
,lnK3=z+
24765
T
,其中x,y、z为常数,则反应I的活化能Ea(正)
Ea(逆)(填“>”或“<”),
Δ
H
2
Δ
H
3
的数值范围是
C
C

A.<-2
B.-2~0
C.0~2
D.>2
(2)NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2的选择性
[
2
n
N
2
2
n
N
2
+
n
NO
+
2
n
N
2
O
×
100
%
]
与温度的关系如图所示。

①其他条件不变,在175~300℃范围内升高温度,出口处氮氧化物的量
增大
增大
(填“增大”或“减小”),NH3的平衡转化率
减小
减小
(填“增大”或“减小”)。
②根据如图的实验结果可知,需研发
低温
低温
(填“高温”或“低温”)下N2的选择性更高的催化剂,能更有效除去尾气中的NH3
(3)在催化剂条件下发生反应:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)可消除NO和CO对环境的污染。为探究温度对该反应的影响,实验初始时体系中气体分压p(NO)=p(CO)且p(CO2)=2p(N2),测得反应体系中CO和N2的分压随时间变化情况如表所示。
时间/min 0 30 60 120 180
200℃ 物质a的分压/kPa 4 8.8 13 20 20
物质b的分压/kPa 48 45.6 43.5 40 40
300℃ 物质a的分压/kPa 100 69.0 48 48 48
物质b的分压/kPa 10 25.5 36 36 36
该反应的ΔH
0(填“>”或“<”),物质a为
CO
CO
(填“CO”或“N2”),200℃该反应的化学平衡常数Kp=
1.6
1.6
(kPa)-1
(4)利用电化学原理,将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池,模拟工业电解法来精炼银,装置如图所示。

已知:通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解
效率。法拉第常数F=96500C/mol。
①甲池工作时,NO2转变成绿色硝化剂Y(N2O5),可循环使用,则石墨Ⅲ附近发生的电极反应式为
O2+2N2O5+4e-=4NO3-
O2+2N2O5+4e-=4NO3-

②若用10A的电流电解60min后,乙中阴极得到38.88gAg,则该电解池的电解效率为
96.5
96.5
%。

【答案】<;C;增大;减小;低温;<;CO;1.6;O2+2N2O5+4e-=4NO3-;96.5
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:56引用:1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:10引用:3难度:0.5
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    (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:167引用:26难度:0.3
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