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研究分解氮氧化物的反應機理,對于控制汽車尾氣排放、保護環(huán)境有重要意義.直接催化分解法是消除NOx的主要方法,已知N2O催化分解過程中發(fā)生的反應如下:
反應1  2N2O(g)?2N2(g)+O2(g) ΔH1=-163kJ?mol-1 
反應2  2N2O(g)?N2(g)+2NO(g) ΔH2=18.5kJ?mol-1 
反應3  4N2O(g)?3N2(g)+2NO2(g) ΔH3=-144.5kJ?mol-1 
回答下列問題:
(1)根據(jù)蓋斯定律,反應2NO(g)?N2(g)+O2(g) 的ΔH為
-181.5
-181.5
kJ?mol-1。
(2)T℃,在密閉容器中嘗試利用表面催化工藝分解NO,若用、、分別表示O2、NO、N2和固體催化劑,則在固體催化劑表面分解NO的反應過程可用圖1表示:

①若溫度和保持容器體積不變,下列關(guān)于NO分解反應,說法正確的是
AC
AC

A.催化劑可降低反應的活化能,增加活化分子數(shù)
B.當體系壓強恒定時,反應達到平衡狀態(tài)
C.除去體系中O2可提高NO的平衡轉(zhuǎn)化率
D.解吸之后的氣體無需凈化處理可直接排放
②已知NO在固體催化劑表面吸附時總熵減小,請在圖2中畫出從狀態(tài)A到狀態(tài)D體系能量的變化曲線圖


(3)T℃和恒定壓強P0kPa時,在密閉容器中模擬廢氣中N2O直接催化分解過程,各組分的信息如下表:
物質(zhì) N2 N2O O2 CO2 NO NO2
n(投料)/mol 19 34 6.5 25 0 0
n(平衡)/mol 50 1 20 25 2 2
該溫度下反應1的平衡常數(shù)Kp=
500P0
500P0
kPa(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。若除去廢氣中的CO2氣體,再在相同的條件下模擬實驗,發(fā)現(xiàn)N2O的平衡轉(zhuǎn)化率明顯降低,其原因可能是:
恒壓條件下,除去CO2相當于增加其他氣體的分壓,平衡向分壓減小的方向移動,轉(zhuǎn)化率降低
恒壓條件下,除去CO2相當于增加其他氣體的分壓,平衡向分壓減小的方向移動,轉(zhuǎn)化率降低
。
(4)電解法處理氮氧化合物是目前大氣污染治理的一個新思路,原理是將NOx在電解池中分解成無污染的N2和O2除去,如圖3所示,兩電極間是新型固體氧化物陶瓷,在一定條件下可自由傳導O2-,電解池陰極反應為
2NOx+4xe-=2xO2-+N2
2NOx+4xe-=2xO2-+N2
。

【答案】-181.5;AC;;500P0;恒壓條件下,除去CO2相當于增加其他氣體的分壓,平衡向分壓減小的方向移動,轉(zhuǎn)化率降低;2NOx+4xe-=2xO2-+N2
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:8引用:2難度:0.6
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
    (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ?mol-1。
    (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。

    ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:67引用:6難度:0.6
  • 3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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