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我國科學(xué)家在“催化劑表面H2還原NO反應(yīng)”的研究取得重大突破,這對消除NO的污染有重要意義。回答下列問題:
菁優(yōu)網(wǎng)
(1)N2、H2與氧氣反應(yīng)的能量變化如圖1、圖2所示:寫出H2還原NO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
2H2(g)+2NO(g)?N2(g)+2H2O(g)△H=-592.1 kJ/mol
2H2(g)+2NO(g)?N2(g)+2H2O(g)△H=-592.1 kJ/mol

(2)為測定c(H2)、c(NO)與反應(yīng)2NO(g)+2H2(g)?N2(g)+2H2O(g)的關(guān)系,興趣小組同學(xué)在T℃,體積為1L的密閉容器中進(jìn)行實驗,獲得如下實驗數(shù)據(jù):
 實驗編號 起始濃度c/(mol?L-1 生成N2的起始反應(yīng)速率v/(mol?L-1?s-1
NO H2
 a 6.00×10-3 1.00×10-3 3.18×10-3
 b 6.00×10-3 2.00×10-3 6.36×10-3
 c 1.00×10-3 6.00×10-3 0.53×10-3
 d 3.00×10-3 6.00×10-3 4.77×10-3
①該反應(yīng)的速率方程為
υ=k?c(H2)?c2(NO)
υ=k?c(H2)?c2(NO)
。(速率常數(shù)用k表示,不必求出k值)
②實驗d測得體系的總壓強(qiáng)p隨時間t的變化如表所示:
t/min 0 10 20 30 40
P/kPa 36 33.8 32 30.4 30.4
t=20min時,體系中PH2=
16
16
kPa,v=
3.53×10-4
3.53×10-4
mol?L-1?s-1(速率常數(shù)k=8.83×104mol-2?L-1?s-1,計算結(jié)果保留2位小數(shù))。
(2)研究表明,催化劑表面反應(yīng)2NO(g)+2H2(g)?N2(g)+2H2O(g)發(fā)生的同時還發(fā)生2NO(g)+H2(g)?N2O(g)+H2O(g);反應(yīng)溫度、H2和NO的初始物質(zhì)的量之比均對NO的有效去除率(NO轉(zhuǎn)化為N2)造成較大影響。
在體積均為1L的三個密閉容器中按表所示關(guān)系加入H2和NO,在催化劑表面發(fā)生反應(yīng),實驗測得不同溫度時N2在NO(g)、N2O、N2三種混合氣體中的平衡體積分?jǐn)?shù)如圖3所示。
n(H2)/(mol) 1 2 3
n(NO)/(mol) 1 1 1
①“催化劑表面H2還原NO反應(yīng)”選擇的合適條件是
250℃
250℃
。
②在200℃,丙容器中的H2(g)和NO(g)發(fā)生反應(yīng),測得體系的平衡壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為3.52:4,則NO的有效去除率為
83.2%
83.2%
。

【答案】2H2(g)+2NO(g)?N2(g)+2H2O(g)△H=-592.1 kJ/mol;υ=k?c(H2)?c2(NO);16;3.53×10-4;250℃;83.2%
【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(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:42引用:3難度:0.4
相似題
  • 1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
    Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
    Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
    (1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
    i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
    ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
    ①ΔH1=
     
    kJ?mol-1
    ②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
     
    。
    (2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
     

    菁優(yōu)網(wǎng)
    (3)在800℃時,
    n
    C
    O
    2
    n
    C
    2
    H
    6
    =
    1
    3
    ,充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始壓強(qiáng)為P,一段時間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計算結(jié)果用最簡分式表示)。
    (4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v=kc2(CH4),v=kc(C2H4)?c2(H2),k、k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時
    k
    k
     
    (用含有m的代數(shù)式表示)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (5)我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4
    ①M是電源的
     
    極。
    ②陽極電極反應(yīng)式是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6
  • 2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
    Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
    Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
    現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
    已知:有效轉(zhuǎn)化率=
    制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量
    原料總的轉(zhuǎn)化量
    ×100%
    下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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