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研究消除廢氣污染對建設(shè)美麗家鄉(xiāng),打造宜居環(huán)境有重要意義。
(1)已知:工業(yè)廢氣中的氮氧化物可用以下反應(yīng)去除,常溫常壓下(298K,100kPa),以下反應(yīng)的焓變和熵變?nèi)绫?所示:
①2N2O(g)?2N2(g)+O2(g)
②2NO2(g)?2NO(g)+O2(g)
③2NO2(g)?N2(g)+2O2(g)
表1:
反應(yīng) 焓變(kJ/mol) 熵變(J?mol-1?K-1
-163 +22.6
+112.7 +150
-67.8 +120
結(jié)合表1中的數(shù)據(jù),工業(yè)上,反應(yīng)
(填反應(yīng)編號)不可用于常溫常壓下去除氮氧化物,請通過計(jì)算說明理由:
ΔH-TΔS=+112.7KJ/mol-298×(+0.150)KJ/mol=68KJ/mol>0,反應(yīng)②在常溫常壓下不能自發(fā)進(jìn)行
ΔH-TΔS=+112.7KJ/mol-298×(+0.150)KJ/mol=68KJ/mol>0,反應(yīng)②在常溫常壓下不能自發(fā)進(jìn)行

(2)治理排出的尾氣(含CO、N2O、NO)的方法可在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):
Ⅰ.CO(g)+N2O(g)?CO2(g)+N2(g)
Ⅱ.2CO(g)+2NO(g)?N2(g)+2CO2(g)
一定溫度下,向體積為2L的恒容的密閉容器中,充入4molCO、2molNO、2molN2O發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),測得N2O的物質(zhì)的量為0.4mol,且體系中CO2的物質(zhì)的量比N2的多0.8mol,則該溫度下達(dá)平衡時(shí),反應(yīng)II的平衡常數(shù)K=
480
480
L/mol。
(3)原煤經(jīng)熱解、冷卻得到的煤焦可用于NO的脫除。熱解溫度為500℃,900℃得到的煤焦分別用S-500、S-900表示,相關(guān)信息如下表:
煤焦 元素分析/% 比表面積/(cm2?g-1
C H
S-500 80.79 2.76 105.69
S-900 84.26 0.82 8.98
將NO濃度恒定的廢氣以固定流速通過反應(yīng)器(圖1)。不同溫度下,進(jìn)行多組平行實(shí)驗(yàn),測定相同時(shí)間內(nèi)NO的出口濃度,可得NO的脫除率與溫度的關(guān)系如圖2所示。[已知:NO的脫除主要包含吸附和化學(xué)還原(ΔH<0)兩個(gè)過程]
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①已知煤焦表面存在的官能團(tuán)有利于吸附NO,其數(shù)量與煤焦中氫碳質(zhì)量比的值密切相關(guān),比值小,表面官能團(tuán)少。由圖2可知,相同溫度下,一單位時(shí)間內(nèi)S-500對NO的脫除率比S-900的高,可能原因是
S-900的煤焦氫炭比值小,表面官能團(tuán)少,不利于NO吸附;S-900的比表面積小,吸附能力弱,不利于NO吸附
S-900的煤焦氫炭比值小,表面官能團(tuán)少,不利于NO吸附;S-900的比表面積小,吸附能力弱,不利于NO吸附
(答兩條)。
②350℃后,隨著溫度升高,單位時(shí)間內(nèi)NO的脫除率增大的原因是
溫度升高,反應(yīng)速率增大
溫度升高,反應(yīng)速率增大
。
(4)電解氧化吸收法:其原理如圖3所示:
①從A口中出來的物質(zhì)的是
O2和較濃的硫酸
O2和較濃的硫酸

②寫出電解池陰極的電極反應(yīng)式
2
HSO
-
3
+2H++2e-=S2
O
2
-
4
+2H2O
2
HSO
-
3
+2H++2e-=S2
O
2
-
4
+2H2O

【答案】②;ΔH-TΔS=+112.7KJ/mol-298×(+0.150)KJ/mol=68KJ/mol>0,反應(yīng)②在常溫常壓下不能自發(fā)進(jìn)行;480;S-900的煤焦氫炭比值小,表面官能團(tuán)少,不利于NO吸附;S-900的比表面積小,吸附能力弱,不利于NO吸附;溫度升高,反應(yīng)速率增大;O2和較濃的硫酸;2
HSO
-
3
+2H++2e-=S2
O
2
-
4
+2H2O
【解答】
【點(diǎn)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(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/5/14 8:0:9組卷:26引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)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(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),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(dá)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(shí)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。
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    ①T℃時(shí),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(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2
    ②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強(qiáng)
    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(yīng)式為
     
    ,一段時(shí)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(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)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(  )

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59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(yīng):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(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時(shí)A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)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(yīng)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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