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解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷247
随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重,如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一
I.
(1)利用CH4催化还原氮氧化物消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-662kJ/mol
②CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-955kJ/mol
则反应CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+H2O(l) ΔH=_____
II.利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去NO的主要反应如下:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) ΔH<0
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中按照n(NH3)∶n(NO)=2∶3充入反应物,发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是_____。
A.c(NH3)∶c(NO)=2∶3
B.1molN—H键断裂的同时,断裂1molO—H键
C.容器内压强不变
D.容器内混合气体的密度不变
(3)实验测得v=k·c4(NH3)·c6(NO),v=k·c5(N2)(k、k为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k增大的倍数_____(填“>”“<”或“=”)k增大的倍数。
②若在1L的恒容密闭容器中充入2molNH3和3molNO,在一定温度下达到平衡时,NH3的转化率为80%,则k︰k=_____L/mol(只需列表达式)。
Ⅲ.利用燃料电池的原理来处理氮氧化物是一种新方向。装置如图所示,在处理过程中石墨电极I上反应生成一种氧化物Y。
   
(4)石墨II电极为_____(填“正”或“负”)极,该电极反应为_____
(5)写出该电池反应的方程式_____
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知识点:盖斯定律及其有关计算化学平衡状态的判断方法化学平衡常数的有关计算原电池原理 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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随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重,如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。
Ⅰ.利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去NO的主要反应如下:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) H<0
(1)写出一种可以提高NO的转化率的方法:__________
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中按照n(NH3)︰n(NO) =2︰3充入反应物,发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是___________
A.c(NH3)︰c(NO) =2︰3       B.n(NH3)︰n(N2) 不变       C.容器内压强不变       D.容器内混合气体的密度不变       E.1molN—H键断裂的同时,生成1molO—H键
(3)已知该反应速率v=k·c4(NH3)·c6 (NO),v=k·cx(N2)·cy(H2O) (k、k分别是正、逆反应速率常数),该反应的平衡常数K=k/k,则x=_____,y=_______
(4)某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的O2充入2L密闭容器中,在Ag2O催化剂表面发生上述反应,NO的转化率随温度变化的情况如图所示:

①在5min内,温度从420K升高到580K,此时段内NO的平均反应速率v(NO)=_______;
②在有氧条件下,温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是___________
Ⅱ.用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收氮氧化物也是一种可行的方法。NO和NO2不同配比混合气通入尿素溶液中,总氮还原率与配比关系如图。

(5) 用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气,可将N元素转变为对环境无害的气体。写出该反应的化学方程式____
(6)随着NO和NO2配比的提高,总氮还原率降低的主要原因是________________
氮氧化物对环境及人类活动影响日趋严重,如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一
Ⅰ.利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去NO的主要反应如下:
反应①; 4NH3(g)+ 6NO(g) 5N2(g)+ 6H2O(l) ΔH1
已知: 4NH3(g)+ 5O2(g) 4NO(g)+ 6H2O(1) ΔH2= -902kJ/mol
N2(g)+ O2(g) = 2NO(g) ΔH3= +182.4kJ/mol
(1)ΔH1=___________ kJ/mol,已知反应①的ΔS= -0.5 kJ·mol-1 ·K-1,则常温下(298K),该反应___________(填“能”或“不能”)自发。
(2)温度为400K时,在恒容密闭容器中按照n(NH3):n(NO)=1:3充入反应物,发生上述反应①,下列能判断该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.c(H2O)保持不变
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.有3molN-H键断裂的同时,有6mol O-H键生成
(3)某研究小组将4molNH3、6mol NO和一定量的O2充入2L密闭容器中,在催化剂表面发生反应,NO的转化率随温度变化的情况如图所示:
   
从图像可以看到,在有氧条件下,温度升高到580K之后,NO生成N2的转化率开始降低,可能的原因是___________
Ⅱ.在一定条件下,用H2还原NO的反应为2H2(g)+ 2NO(g)= N2(g)+ 2H2O(g)ΔH<0,为研究H2和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响,分别在不同温度下,向三个体积均为2L的刚性密闭容器中通入amol H2和3mol NO发生反应,实验结果如图所示:
   
(4)①反应温度T1T2T3从低到高的关系为___________
T1温度下,充入H2、NO分别为3mol、3mol,容器内的起始压强为pkPa,反应进行到10min时达到平衡,0~10min 内N2的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1,该反应的平衡常数Kp=___________kPa-1

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