CO、NOx的過度排放對環(huán)境和人體健康帶來極大的危害,工業(yè)上可采取多種方法減少這些有害氣體的排放。
Ⅰ.汽車尾氣中的NO和CO在催化轉(zhuǎn)化器中反應(yīng)生成兩種無毒無害的氣體:
2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.5kJ?mol-1。
(1)已知該反應(yīng)的v正=k正c2(NO)c2(CO),v逆=k逆c(N2)c2(CO2)(k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。若平衡后降低溫度,則k正k逆 增大增大(填“增大”“不變”或“減小”)。
(2)將CO和NO按不同比例投入一密閉容器中,控制一定溫度(T1或T2),發(fā)生反應(yīng)達(dá)到平衡時,所得的混合氣體中N2的體積分?jǐn)?shù)隨n(CO)n(NO)的變化曲線如圖-1所示。
①T1<<T2(填“>”或“<”或“=”)。
②圖中a、b、c、d對應(yīng)NO轉(zhuǎn)化率最大的是 cc。
?
Ⅱ.NH3催化還原NO。
(3)有氧條件下,在Fe基催化劑表面,NH3還原NO的反應(yīng)機(jī)理如圖-2所示,該過程可描述為 在Fe基催化劑表面,NH3吸附在酸性配位點上形成NH+4,NO與O2吸附在Fe3+配位點上形成NO2,然后NH+4與NO2結(jié)合生成NO2(NH+4)2,最后NO2(NH+4)2與NO反應(yīng)生成N2、H2O,并從催化劑表面逸出在Fe基催化劑表面,NH3吸附在酸性配位點上形成NH+4,NO與O2吸附在Fe3+配位點上形成NO2,然后NH+4與NO2結(jié)合生成NO2(NH+4)2,最后NO2(NH+4)2與NO反應(yīng)生成N2、H2O,并從催化劑表面逸出。
Ⅲ.低溫等離子體技術(shù)氧化NO。
(4)近年來,低溫等離子體技術(shù)是在高壓放電下,O2產(chǎn)生O*自由基,O*自由基將NO氧化為NO2后,再用Na2CO3溶液吸收,達(dá)到消除NO的目的。實驗室將模擬氣((N2、O2、NO)以一定流速通入低溫等離子體裝置,實驗裝置如圖-3所示。
①若4.6gNO2被含0.05molNa2CO3的溶液充分吸收,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.05mol,則此反應(yīng)的離子方程式為 2NO2+CO2-3=NO-3+NO-2+CO22NO2+CO2-3=NO-3+NO-2+CO2。
②其他條件相同,等離子體的電功率與NO轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如圖-4所示,當(dāng)電功率大于30W時,NO轉(zhuǎn)化率下降的原因可能是 功率增大時,會生成更多的O*自由基,NO更容易被氧化為NO2,但功率增大,N2和O2在放電時會生成NO,相比而言,后者產(chǎn)生的NO更多功率增大時,會生成更多的O*自由基,NO更容易被氧化為NO2,但功率增大,N2和O2在放電時會生成NO,相比而言,后者產(chǎn)生的NO更多。
k
正
k
逆
n
(
CO
)
n
(
NO
)
N
H
+
4
NH
+
4
NO
2
(
NH
+
4
)
2
NO
2
(
NH
+
4
)
2
N
H
+
4
NH
+
4
NO
2
(
NH
+
4
)
2
NO
2
(
NH
+
4
)
2
CO
2
-
3
NO
-
3
NO
-
2
CO
2
-
3
NO
-
3
NO
-
2
【答案】增大;<;c;在Fe基催化劑表面,NH3吸附在酸性配位點上形成,NO與O2吸附在Fe3+配位點上形成NO2,然后與NO2結(jié)合生成,最后與NO反應(yīng)生成N2、H2O,并從催化劑表面逸出;2NO2+=++CO2;功率增大時,會生成更多的O*自由基,NO更容易被氧化為NO2,但功率增大,N2和O2在放電時會生成NO,相比而言,后者產(chǎn)生的NO更多
N
H
+
4
NH
+
4
NO
2
(
NH
+
4
)
2
NO
2
(
NH
+
4
)
2
CO
2
-
3
NO
-
3
NO
-
2
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/10/16 11:0:2組卷:34引用:1難度:0.3
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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=
(2)T1℃時,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,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(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(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
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