解答题-原理综合题 困难0.15 引用1 组卷829
以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
(1) N2O是一种强温室气体,且易形成颗粒性污染物,研究N2O的分解对环境保护有重要意义。碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步:I2(g)
2I(g)(快反应)
第二步:I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步:IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是__________
A. N2O分解反应中:k值与是否含碘蒸气有关
B.第三步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步小
D.IO为反应的催化剂
(2)汽车尾气中含有较多的氮氧化物和不完全燃烧的CO,汽车三元催化器可以实现降低氮氧化物的排放量。比如,汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在催化剂的作用下转化成两种无污染的气体:2CO(g)+2NO(g)
N2(g)+2CO2(g) △H1。
①已知:反应N2(g)+O2(g)
2NO(g) △H2=+180.0 kJ/mol,若CO的燃烧热为-283.5 kJ/mol,则△H1=__________ 。
②若在恒容的密闭容器中,充入2 molCO和1 molNO,下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是__________
A.CO和NO的物质的量之比不变 B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的压强保持不变 D.2v(N2)正=v(CO)逆
③研究表明氮氧化物的脱除率除了与还原剂、催化剂相关外,还取决于催化剂表面氧缺位的密集程度。以La0.8A0.2BCoO3+x(A、B均为过渡元素)为催化剂,用H2还原NO的机理如下:
第一阶段:B4+(不稳定)+H2→低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)
第二阶段:I. NO(g)+□→NO(a)
II.2NO(a)→2N(a)+O2(g) III. 2N(a)→N2(g)+2□
IV. 2NO(a)→N2(g)+2O(a) V.20(a)→O2(g)+2□
注:□表示催化剂表面的氧缺位,g表示气态,a表示吸附态
第一阶段用氢气还原B4+得到低价态的金属离子越多,第二阶段反应的速率越快,原因是_____________ 。
(3)N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)
2NO2(g)。将定量的N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/15/2614573746790400/2616856257667072/STEM/137c5a34-2278-4883-a77a-8694fbd4db31.png)
①图中a点对应温度下。已知N2O4的起始压强为108 kPa, 则该温度下反应的平衡常数Kp=______ kPa(用平衡分压代替平衡农度计算, 分压=总压×物质的量分数)。
②在一定条件下,该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系v(N2O4)=k1p(N2O4),v(NO2)=k2p2(NO2),其中k1、k2是与反应温度有关的常数。相应的速率、压强关系如下图所示,一定温度下,k1、 k2与平衡常数Kp的关系是k1=______ 在下图 上标出的点中,能表示反应达到平衡状态的点为__________ (填字母代号)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/15/2614573746790400/2616856257667072/STEM/4f26d724-f33d-4a91-bb78-15c1a382b261.png)
(4)①为了消除NO、NO2、N2O4对大气的污染,常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理。现有由a mol NO、b molNO2、c mol N2O4组成的混合气体恰好被V L氢氧化钠溶液吸收(无气体剩余),则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小的为____________ 。
②也可用Na2CO3溶液处理烟气中的氮氧化物,写出NO2被Na2CO3溶液吸收生成三种盐的化学反应方程式________________________ 。
(1) N2O是一种强温室气体,且易形成颗粒性污染物,研究N2O的分解对环境保护有重要意义。碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步:I2(g)
第二步:I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步:IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是
A. N2O分解反应中:k值与是否含碘蒸气有关
B.第三步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步小
D.IO为反应的催化剂
(2)汽车尾气中含有较多的氮氧化物和不完全燃烧的CO,汽车三元催化器可以实现降低氮氧化物的排放量。比如,汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在催化剂的作用下转化成两种无污染的气体:2CO(g)+2NO(g)
①已知:反应N2(g)+O2(g)
②若在恒容的密闭容器中,充入2 molCO和1 molNO,下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是
A.CO和NO的物质的量之比不变 B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的压强保持不变 D.2v(N2)正=v(CO)逆
③研究表明氮氧化物的脱除率除了与还原剂、催化剂相关外,还取决于催化剂表面氧缺位的密集程度。以La0.8A0.2BCoO3+x(A、B均为过渡元素)为催化剂,用H2还原NO的机理如下:
第一阶段:B4+(不稳定)+H2→低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)
第二阶段:I. NO(g)+□→NO(a)
II.2NO(a)→2N(a)+O2(g) III. 2N(a)→N2(g)+2□
IV. 2NO(a)→N2(g)+2O(a) V.20(a)→O2(g)+2□
注:□表示催化剂表面的氧缺位,g表示气态,a表示吸附态
第一阶段用氢气还原B4+得到低价态的金属离子越多,第二阶段反应的速率越快,原因是
(3)N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/15/2614573746790400/2616856257667072/STEM/137c5a34-2278-4883-a77a-8694fbd4db31.png)
①图中a点对应温度下。已知N2O4的起始压强为108 kPa, 则该温度下反应的平衡常数Kp=
②在一定条件下,该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系v(N2O4)=k1p(N2O4),v(NO2)=k2p2(NO2),其中k1、k2是与反应温度有关的常数。相应的速率、压强关系如下图所示,一定温度下,k1、 k2与平衡常数Kp的关系是k1=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/15/2614573746790400/2616856257667072/STEM/4f26d724-f33d-4a91-bb78-15c1a382b261.png)
(4)①为了消除NO、NO2、N2O4对大气的污染,常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理。现有由a mol NO、b molNO2、c mol N2O4组成的混合气体恰好被V L氢氧化钠溶液吸收(无气体剩余),则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小的为
②也可用Na2CO3溶液处理烟气中的氮氧化物,写出NO2被Na2CO3溶液吸收生成三种盐的化学反应方程式
19-20高二·浙江·期中
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