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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷150
消除氮氧化物的污染对建设生态文明具有重要的意义。回答下列问题：
(1)用活性炭还原法可以处理氮氧化物，发生反应为C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)。
①已知：C(s)和CO(g)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol-1和283 kJ·mol-1；CO(g)和NO(g)反应的热化学方程式为2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-747.8kJ·mol-1.则用活性炭还原法反应的ΔH=________ kJ·mol-1，欲提高NO平衡转化率，可采取的措施有_________。
②实验室模拟活性炭还原氮氧化物的过程：向2L固定体积的密度容器中，加入足量的活性炭，再充入1molNO，在一定温度下反应，50min时达到平衡，测得混合气体中CO2的物质的量为0.2mol，则平衡时NO的转化率为_________，该反应的平衡常数Kp=_________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(2)Cl2也可以与NO反应：2NOCl(g)⇌2NO(g)+C12(g)。一定温度下，用NOCl和Cl2表示该反应的反应速率分别为υ正=k正·c2(NOCl)，v逆=k逆·c 2(NO)·c(Cl2)(k1、k2为速率常数)。向2 L密闭容器中充入a mol NOCl(g)，测得NO的物质的量浓度与温度的关系如图所示(x＜0.5a)。T1_______T2(填“>”、“＜”或“=”)；T2温度下， =_______(用含a、x的代数式表示)。
20-21高三下·山东济南·阶段练习
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知识点：燃烧热概念盖斯定律与热化学方程式温度对化学反应速率的影响化学平衡常数的有关计算 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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“绿水青山就是金山银山”，研究并消除氮氧化物污染对建设美丽家乡，打造宜居环境有重要意义。
(1)已知：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH1=-114kJ∙mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5kJ∙mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH3=+181kJ∙mol-1
若某反应的平衡常数表达式为K=，请写出此反应的热化学方程式___。
(2)T℃时，存在如下平衡：2NO2(g)N2O4(g)。该反应正逆反应速率与NO2、N2O4的浓度关系为：v正=k正c2(NO2)，v逆=k逆c(N2O4)(k正、k逆是速率常数)，且lgv正~lgc(NO2)与lgv逆~lgc(N2O4)的关系如图所示。

①T℃时，该反应的平衡常数K=___。
②T℃时，往刚性容器中充入一定量NO2，平衡后测得c(N2O4)为1.0mol/L，则平衡时NO2的物质的量分数为___(以分数表示)。平衡后v正=__(用含a的表达式表示)。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向一恒压密闭容器中加入一定量(足量)的活性炭和NO，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。

①则t2时刻改变的条件为__。
②t1时刻的v逆__t2时刻的v正(填“＞”“＜”或“=”)。
(4)在恒容密闭容器中发生反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H＜0。下列说法正确的是___。
A．及时分离出生成的尿素，有利于NH3的转化率增大
B．反应达到平衡后，混合气体的密度不再发生改变
C．反应在任何温度下都能自发进行
D．当尿素的质量不变时，说明反应达到平衡
NO是大气中一种重要污染物，可以采用多种方法消除NO的污染。回答下列问题：
(1)CH4还原NO法
已知：
①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)   △H1=-116.2 kJ·mol-1；
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)   △H2=+180 kJ·mol-1；
③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H3=-863.8 kJ·mol-1。
则CH4与NO反应生成N2、CO2和H2O(g)的热化学方程式为_______。
(2)CO还原NO法。CO还原NO的反应为2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)   △H＜0。
①该反应中，既要加快NO的消除速率，又要消除更多的NO，可采取措施有_______(写出其中一条即可)。
②实验测得：v正=k正·c2(CO)·c2(NO)，v逆=k逆·c2(CO2)·c(N2)(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。达到平衡后，只升高温度，k正增大的倍数_______(填“＞”、“＜”或“＝”) k逆增大的倍数。若在1 L恒容密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO发生上述反应，在一定温度下反应达到平衡时，CO的转化率为40%，则=_______(计算结果用分数表示)。
(3)NH3还原NO法。NH3还原NO的反应为4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(g)   △H＜0。T℃时，在恒容密闭容器中，测得在不同时间NO和NH3的物质的量如下表：
时间/min01234
n(NO)/mol1.20.900.720.600.60
n(NH3)/mol0.900.700.580.500.50
若反应开始时的压强为P0，则该反应的化学平衡常数Kp=_______(可用分数表示；用平衡分压代替平衡浓度计算，各气体的分压=气体总压×各气体的物质的量分数)。
(4)SCR脱硝技术的主反应为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)⇌4N2(g)+6H2O(g)   △H＜0。在密闭容器中起始投入一定量NH3、NO、O2进行反应，测得不同温度下，在相同时间内部分组分的含量如图所示。

①a、b、c三点，主反应速率由大到小的顺序为_______。
②解释N2的浓度变化曲线先上升后下降的原因：_______。
研究处理NOx、SO2，对环境保护有着重要的意义。回答下列问题：
(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧，工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：① SO2(g) + NH3•H2O(aq) =NH4HSO3(aq) △H1 = a kJ•mol-1；② NH3•H2O(aq) + NH4HSO3(aq) =(NH4)2SO3(aq) + H2O(l)△H2 = b kJ•mol-1；③ 2(NH4)2SO3(aq) + O2(g) =2(NH4)2SO4(aq) △H3= c kJ•mol-1，则反应 2SO2(g) + 4NH3•H2O(aq) + O2(g) =2(NH4)2SO4(aq) + 2H2O(l) △H = ______。
(2)NOx的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C (s) + 2NO(g)⇌N2(g) + CO2(g) △H＝－34.0 kJ•mol-1，用活性炭对NO进行吸附。在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体，测得NO的转化率 α(NO)随温度的变化如图所示：
   
①由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，原因是_________________________； 在1100K 时，CO2的体积分数为______。
②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp）。在1050K、1.1×106Pa 时，该反应的化学平衡常数Kp＝________(已知：气体分压＝气体总压×体积分数)。
(3)在高效催化剂的作用下用CH4还原NO2，也可消除氮氧化物的污染。在相同条件下，选用A、B、C三种不同催化剂进行反应，生成 N2的物质的量与时间变化关系如图所示，其中活化能最小的是_________(填字母标号)。
   
(4)在汽车尾气的净化装置中 CO和NO发生反应：2NO(g) + 2CO(g)⇌N2(g) + 2CO2(g) △H2 =－746.8 kJ•mol-1。实验测得，υ正＝k正•c2(NO) •c2(CO) ，υ逆＝k逆•c(N2) •c2(CO2) (k正、k逆为速率常数，只与温度有关）。
①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数_____(填" >”、“< ”或“=”) k逆增大的倍数。
②若在1L 的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则＝_____(保留2位有效数字)。

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