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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷534
汽车尾气净化反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),请回答下列问题:
(1)对于气相反应,用某组分B平衡时的分压p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作KP,则该反应的平衡常数KP表达式为___
(2)已知:N2(g) + O2(g) =2NO(g)△H=+180.5kJ·mol1
C(s) + O2(g) = CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol1
2C(s) + O2(g) =2CO(g)△H=-221kJ·mol1
则2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的△H____,该反应能自发进行的条件_______(填“高温”、“低温”或“任意温度”);
(3)在一定温度下,向体积为 V L的密闭容器中充入一定量的NO和CO。在t1时刻达到平衡状态,此时n(CO)=amol,n(NO)=2a mol,n(N2)=bmol。
①若保持体积不变,再向容器中充入n(CO2)= bmol,n(NO)=amol,则此时v_____v(填“>”、“=”或“<”);
②在t2时刻,将容器迅速压缩到原容积的,在其它条件不变的情况下,t3时刻达到新的平衡状态。请在下图中补充画出t2-t3-t4时段N2物质的量的变化曲线___________

(4)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。

①若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为______;在=1的条件下,应控制的最佳温度在______左右;
②目前对氮氧化物(NOx)进行治理的方法比较多,其中吸附/吸收法广受欢迎。下列物质适合作为NOx吸收剂的是____
A.活性炭             B.氨水            C.酸性尿素溶液          D.硫酸
2015·浙江丽水·一模
知识点:盖斯定律与热化学方程式压强对化学平衡移动的影响化学平衡常数的有关计算复合判据 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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运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
I.CO 还原NO 的脱硝反应:2CO(g)+2NO(g) ⇌2CO2(g)+N2(g) △H
(1)已知:CO(g)+NO2(g) ⇌CO2(g)+NO(g) △H1=-226 kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g) ⇌2NO2(g) △H2=+68 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)⇌ 2NO(g) △H3=+183 kJ·mol-1
脱硝反应△H=__________,有利于提高NO 平衡转化率的条件是________________(写出两条)。
(2)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,对CO、NO催化转化进行研究,测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示,
   
①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为_________________;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制最佳温度在____________左右。
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染,写出C2H6与NO2发生反应的化学方程式:_________
③NO2尾气常用NaOH溶液吸收,生成NaNO3和NaNO2。已知NO2的水解常数K=2×10-11,常温下某NaNO2和HNO2混合溶液的pH为5,则混合溶液中c(NO2)和c(HNO2)的比值为__________
II.T ℃时,在刚性反应器中发生如下反应:CO(g)+NO2(g) ⇌CO2(g)+NO(g),化学反应速率v =k Pm(CO)Pn(NO2),k 为化学反应速率常数。研究表明,该温度下反应物的分压与化学反应速率的关系如下表所示:
   
(3)若反应初始时P(CO)=P(NO2)=a kPa,反应t min时达到平衡,测得体系中P(NO)=b kPa,则此时v =___________ kPa·s-1(用含有a和b的代数式表示,下同),该反应的化学平衡常数Kp=_____Kp是以分压表示的平衡常数)。
雾霾严重影响人们的生活,汽车尾气的排放是造成雾霾天气的重要原因之一、已知汽车尾气排放时容易发生以下反应:
①N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H1= a kJ·mol-1
②CO(g)+1/2 O2(g) CO2(g) △H2= c kJ·mol-1
③2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) △H3
请回答下列问题:
(1)△H3=___________kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
(2)对于有气体参与的反应,表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B),则反应①的平衡常数表达式Kp=___________
(3)能说明反应③已达平衡状态的标志是___________(填字母)。
A.单位时间内生成1mol CO2的同时消耗了lmol CO
B.在恒温恒容的容器中,混合气体的密度保持不变
C.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中,NO的体积分数保持不变
(4)在一定温度下,向体积为VL的恒容密闭容器中充入一定量的NO和CO,发生反应③。在t1时刻达到平衡,此时n(CO)=xmol,n(NO)=2xmol,n(N2)=ymol,则NO的平衡转化率为___________ (用含x、y的代数式表示);再向容器中充入ymolCO2和xmolNO,则此时v(正)___________ (填“>”、“<”或“=”)v(逆)。
(5)烟气中也含有氮氧化物,C2H4可用于烟气脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2负载量对NO去除率的影响,控制其它条件一定,实验结果如图所示。为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度约为___________,Cu2负载量为___________

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