解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷334
氮元素有多种化合物。生产生活中氨及铵盐有重要用途,而汽车尾气中含有的 NO、NO2因有害则应降低其排放。回答下列问题:
(1)在 20℃ 时,已知:
①N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) 正、逆反应活化能分别为 akJ•mol-1、bkJ•mol-1
②4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(l) 正、逆反应活化能分别为 ckJ•mol-1、dkJ•mol-1
则 4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(l)的△H 为__________________ 。
(2)10.0L 的密闭容器中,按物质的量比 1:3 投入氮气和氢气,发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H <0,用传感器测得温度为 T1、T2时容器中 n(N2)随时间变化如下表:
①T1 时,该反应的平衡常数为_________ (用最简分数表示);
②x_______________ 0.06(填“>”、“<”或“=”),原因是____________________ 。
(3)汽车排气管装有三元催化剂装置,在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除 CO、NO 等污染物。反应机理如下[Pt(s)表示催化剂,右上角带“*”表示吸附状态]:
I NO+Pt(s)=NO* II CO+Pt(s)=CO*
III NO*=N*+O* IV CO*+O*=CO2+Pt(s)
V N*+N*=N2+Pt(s) VI NO*+N*=N2O+Pt(s)
经测定汽车尾气中反应物及生成物浓度随温度变化的关系如图一和图二所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/2/3/2649866725466112/2650701220945920/STEM/eb012ad9e041442ba15cd84a7d9dff17.png?resizew=472)
①图一中,温度为330℃时发生的主要反应为____ (填“IV”、“V”或“VI”);反应VI为____ 反应(填“放热”或“吸热”)。
②图二中,温度从Ta升至Tb的过程中,反应物浓度急剧减小的主要原因是___ 。
③已知气体在固体催化剂表面反应中,吸附和解吸过程同时影响总反应速率。温度一定时,反应2NO+2CO
N2+2CO2的总反应速率随压强的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/2/3/2649866725466112/2650701220945920/STEM/ca1b21356c384fc3aa2144a1b7696957.png?resizew=136)
结合(3)中反应机理,解释 bc 段化学反应速率下降的原因____ 。
(1)在 20℃ 时,已知:
①N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) 正、逆反应活化能分别为 akJ•mol-1、bkJ•mol-1
②4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(l) 正、逆反应活化能分别为 ckJ•mol-1、dkJ•mol-1
则 4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(l)的△H 为
(2)10.0L 的密闭容器中,按物质的量比 1:3 投入氮气和氢气,发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H <0,用传感器测得温度为 T1、T2时容器中 n(N2)随时间变化如下表:
![]() | 0 | 5 min | 10 min | 15 min | 20min |
T1 | 0.1mol | 0.08 mol | 0.062 mol | 0.05 mol | 0.05 mol |
T2 | 0.1 mol | 0.07 mol | - | x mol | 0.06 mol |
②x
(3)汽车排气管装有三元催化剂装置,在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除 CO、NO 等污染物。反应机理如下[Pt(s)表示催化剂,右上角带“*”表示吸附状态]:
I NO+Pt(s)=NO* II CO+Pt(s)=CO*
III NO*=N*+O* IV CO*+O*=CO2+Pt(s)
V N*+N*=N2+Pt(s) VI NO*+N*=N2O+Pt(s)
经测定汽车尾气中反应物及生成物浓度随温度变化的关系如图一和图二所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/2/3/2649866725466112/2650701220945920/STEM/eb012ad9e041442ba15cd84a7d9dff17.png?resizew=472)
①图一中,温度为330℃时发生的主要反应为
②图二中,温度从Ta升至Tb的过程中,反应物浓度急剧减小的主要原因是
③已知气体在固体催化剂表面反应中,吸附和解吸过程同时影响总反应速率。温度一定时,反应2NO+2CO
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/2/3/2649866725466112/2650701220945920/STEM/ca1b21356c384fc3aa2144a1b7696957.png?resizew=136)
结合(3)中反应机理,解释 bc 段化学反应速率下降的原因
21-22高三上·浙江·期末
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