以NOx為主要成分的霧霾的綜合治理是當(dāng)前重要的研究課題。
(1)N2O是一種強(qiáng)溫室氣體,且易形成顆粒性污染物,研究N2O的分解對(duì)環(huán)境保護(hù)有重要意義。碘蒸氣存在能大幅度提高N2O的分解速率,反應(yīng)歷程為:
第一步:I2(g)→2I(g)(快反應(yīng))
第二步:I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反應(yīng))
第三步:IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反應(yīng))
實(shí)驗(yàn)表明,含碘時(shí)N2O分解速率方程v=k?c(N2O)?[c(I2)]0.5(k為速率常數(shù))。下列表述正確的是 AA
A.N2O分解反應(yīng)中:k值與是否含碘蒸氣有關(guān)
B.第三步對(duì)總反應(yīng)速率起決定作用
C.第二步活化能比第三步小
D.IO為反應(yīng)的催化劑
(2)汽車尾氣中含有較多的氮氧化物和不完全燃燒的CO,汽車三元催化器可以實(shí)現(xiàn)降低氮氧化物的排放量。汽車尾氣中的NO(g)和CO(g)在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化成兩種無污染的氣體:2CO+2NO→N2+2CO2△H1。
①已知:反應(yīng)N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H2=+180.0kJ?mol-1,若CO的燃燒熱△H為-283.5kJ/mol,則△H1=-747.0kJ/mol-747.0kJ/mol。
②若在恒容的密閉容器中,充入2mol CO和1mol NO,下列選項(xiàng)中不能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 BB。
A.CO和NO的物質(zhì)的量之比不變
B.混合氣體的密度保持不變
C.混合氣體的壓強(qiáng)保持不變
D.2v(N2)正=v(CO)逆
③研究表明氮氧化物的脫除率除了與還原劑、催化劑相關(guān)外,還取決于催化劑表面氧缺位的密集程度。以La0.8A0.2BCoO3+x(A、B均為過渡元素)為催化劑,用H2還原NO的機(jī)理如下:
第一階段:B4+(不穩(wěn)定)+H2→低價(jià)態(tài)的金屬離子(還原前后催化劑中金屬原子的個(gè)數(shù)不變)
第二階段:Ⅰ.NO(g)+□→NO(a)
Ⅱ.2NO(a)→2N(a)+O2(g)
Ⅲ.2N(a)→N2(g)+2□
Ⅳ.2NO(a)→N2(g)+2O(a)
Ⅴ.2O(a)→O2(g)+2□
注:□表示催化劑表面的氧缺位,g表示氣態(tài),a表示吸附態(tài)
第一階段用氫氣還原B4+得到低價(jià)態(tài)的金屬離子越多,第二階段反應(yīng)的速率越快,原因是 還原后催化劑中金屬原子的個(gè)數(shù)不變,價(jià)態(tài)降低,氧缺位增多,反應(yīng)速率加快還原后催化劑中金屬原子的個(gè)數(shù)不變,價(jià)態(tài)降低,氧缺位增多,反應(yīng)速率加快。
(3)N2O4與NO2之間存在反應(yīng)N2O4(g)?2NO(g)。將定量的N2O4放入恒容密閉容器中,測(cè)得其平衡轉(zhuǎn)化率[a(N2O4)]隨溫度的變化如圖所示。
①圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下。已知N2O4的起始?jí)簭?qiáng)為108kPa,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=115.2115.2kPa(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
②在一定條件下,該反應(yīng)N2O4、NO2的消耗速率與自身壓強(qiáng)間存在關(guān)系v( N2O4)=k1p(N2O4),v(NO2)=k2p2(NO2),其中k1、k2是與反應(yīng)溫度有關(guān)的常數(shù)。相應(yīng)的速率、壓強(qiáng)關(guān)系如圖所示,一定溫度下,k1、k2與平衡常數(shù)Kp的關(guān)系是k1=12K2Kp12K2Kp,在圖上標(biāo)出的點(diǎn)中,能表示反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的點(diǎn)為 B、DB、D(填字母代號(hào))。
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【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷.
【答案】A;-747.0kJ/mol;B;還原后催化劑中金屬原子的個(gè)數(shù)不變,價(jià)態(tài)降低,氧缺位增多,反應(yīng)速率加快;115.2;K2Kp;B、D
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:27引用:1難度:0.5
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(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(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
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②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
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
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(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
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