氮氧化物的排放對(duì)環(huán)境造成很大的污染,研究氮氧化物的轉(zhuǎn)化機(jī)理對(duì)我們制定保護(hù)環(huán)境的策略有著重大意義。某科研團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行低溫下消除氮氧化物的機(jī)理研究時(shí),發(fā)現(xiàn)NO在轉(zhuǎn)化過(guò)程中存在以下核心歷程(e*為高能電子):
①e*+NO→N+O+e-快反應(yīng)
②NO+N→O+N2慢反應(yīng)
③NO+O→NO2慢反應(yīng)
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),在溫度低于300℃,氮氧化物的含量介于某一濃度區(qū)間時(shí),對(duì)于基元反應(yīng)②、③而言,反應(yīng)速率v=kc(NO),模型如圖所示(e為自然對(duì)數(shù)函數(shù)的底數(shù)):
(1)當(dāng)反應(yīng)溫度為2.4K時(shí),反應(yīng)最終產(chǎn)物中c(N2)=9c(NO2),若使最終反應(yīng)產(chǎn)物中c(N2)c(NO2)>9,則溫度T應(yīng)該 大于大于(填“大于”或“小于”)2.4K。
(2)工業(yè)上對(duì)于電廠煙氣中的氮氧化物進(jìn)行脫硝處理時(shí),通常采用以下反應(yīng)原理:4NH3+5O2?4NO+6H2O;4NH3+4NO+O2?4N2+6H2O,當(dāng)溫度為373℃,壓強(qiáng)為p0情況下,在1L密閉的容器中,通入1molNH3、1molNO、0.5molO2,達(dá)到平衡后測(cè)得NO轉(zhuǎn)化率為76%,體系中n(N2):n(NO)=10:3,此時(shí)容器中壓強(qiáng)p=1.081.08p0(結(jié)果保留兩位小數(shù)),此時(shí)NH3轉(zhuǎn)化率為 84%84%。
(3)p1kPa條件下,不同溫度,在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)4NH3+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)ΔH<0,隨著投料比不同,NO轉(zhuǎn)化率變化圖象如圖所示,NO轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是 發(fā)生了反應(yīng)4NH3+5O2?4NO+6H2O發(fā)生了反應(yīng)4NH3+5O2?4NO+6H2O。
(4)科學(xué)家想利用甲烷和氮氧化物設(shè)計(jì)一款電池,既能提高能源利用率,又能擺脫氮氧化物的污染,反應(yīng)原理:CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)ΔH=-1160kJ?mol-1,酸性介質(zhì)下,該電池正極的電極反應(yīng)式為 2NO+4e-+4H+=N2+2H2O2NO+4e-+4H+=N2+2H2O。
(5)LiFePO4、聚乙二醇、LiPF6、LiAsF6和LiCl等可作鋰離子聚合物電池的材料。在LiFePO4中PO3-4的空間結(jié)構(gòu)是 正四面體形正四面體形,在相同條件下,電池材料“LiAsF6”與“LiPF6”相比,“LiAsF6”中的Li+脫嵌遷移速度較快,原因是 AsF-6的半徑PF-6比的大,AsF-6與Li+的作用力比PF-6與Li+的作用力的弱AsF-6的半徑PF-6比的大,AsF-6與Li+的作用力比PF-6與Li+的作用力的弱。
(6)氮化鋰晶體中存在鋰、氮原子共同組成的鋰、氮層,鋰原子以石墨晶體中的碳原子方式排布,N原子處在六元環(huán)的中心。設(shè)氮化鋰晶體中,同層N-N間距為apm,層與層間距為bpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,該物質(zhì)的密度表達(dá)式為 703a2b×10-30×NA703a2b×10-30×NAg/cm3(用含a、b的計(jì)算式表示)。
c
(
N
2
)
c
(
N
O
2
)
P
O
3
-
4
A
s
F
-
6
PF
-
6
A
s
F
-
6
PF
-
6
A
s
F
-
6
PF
-
6
A
s
F
-
6
PF
-
6
70
3
a
2
b
×
1
0
-
30
×
N
A
70
3
a
2
b
×
1
0
-
30
×
N
A
【答案】大于;1.08;84%;發(fā)生了反應(yīng)4NH3+5O2?4NO+6H2O;2NO+4e-+4H+=N2+2H2O;正四面體形;的半徑比的大,與Li+的作用力比與Li+的作用力的弱;
A
s
F
-
6
PF
-
6
A
s
F
-
6
PF
-
6
70
3
a
2
b
×
1
0
-
30
×
N
A
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/12/7 17:30:2組卷:41引用:1難度:0.3
相似題
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1.碳及其化合物有著重要用途。回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)碳原子的價(jià)層電子排布圖為
(2)在CH2=CHCN中,碳原子的雜化方式有
(3)甲烷、水、氨氣中C、O、N原子均采用sp3雜化方式,VSEPR模型均為正四面體構(gòu)型,比較三者鍵角的大小
(4)C60室溫下為紫紅色固體,不溶于水,能溶于四氯化碳等非極性溶劑。據(jù)此判斷C60的晶體類(lèi)型是
(5)C60晶胞結(jié)構(gòu)如圖,C60分子處于頂點(diǎn)和面心。已知:C60晶胞棱長(zhǎng)為14.20? (1?=10-8cm),則C60的晶體密度為
C60體中存在正四面體空隙(例如1、3、6、7四點(diǎn)構(gòu)成)和正八面體空隙(例如3、6、7、8、9、12六點(diǎn)構(gòu)成),則平均每一個(gè)C60晶胞中有發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:53引用:2難度:0.4 -
2.鐵及其化合物在生產(chǎn)生活及科學(xué)研究方面應(yīng)用非常廣泛。
(1)基態(tài)Fe原子的價(jià)層電子的電子排布圖為
(2)(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O俗稱摩爾鹽
①NH4+電子式為
②N、O兩元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?!--BA-->
③SO42-中S原子的雜化方式為
(3)K3[Fe(CN)6]晶體中中心原子的配位數(shù)為
(4)FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。晶胞邊長(zhǎng)為a nm、FeS2相對(duì)式量為M,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:7引用:1難度:0.7 -
3.N、P、As都是ⅤA族元素,且原子序數(shù)依次增大,它們的單質(zhì)和化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題。
(1)基態(tài)磷原子的價(jià)電子排布式為
(2)已知白磷的分子式為P4,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。科學(xué)家目前合成了N4分子,其分子結(jié)構(gòu)與白磷類(lèi)似。則N原子的雜化軌道類(lèi)型是
(3)硝酸的沸點(diǎn)較低,從氫鍵的角度推斷其可能的原因是
(4)NO2-與鈷形成的配離子[Co(NO2)6]3-可用于檢驗(yàn)K+的存在。NO2-離子的VSEPR模型名稱為
(5)鋁和白磷在一定條件下可以制備磷化鋁(AlP),磷化鋁晶胞的結(jié)構(gòu)如圖2所示。磷化鋁中,Al原子的配位數(shù)為發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:55引用:1難度:0.5
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