運用化學反應原理研究碳、氮、硫的單質(zhì)及其化合物的反應對緩解環(huán)境污染、能源危機具有重要意義。
(1)CO還原NO的反應為2CO(g)+2NO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H=-746 kJ?mol-1。部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表:
化學鍵 |
C≡O (CO的鍵) |
N≡N |
C=O |
E/(kJ?mol-1) |
1076 |
945 |
745 |
①由以上數(shù)據(jù)可求得NO的鍵能為
513.5
513.5
kJ?mol
-1。
②寫出兩條有利于提高NO平衡轉(zhuǎn)化率的措施
降低溫度、增大壓強、增大CO與NO的投料比等
降低溫度、增大壓強、增大CO與NO的投料比等
。
(2)用焦炭還原NO的反應為:2NO(g)+C(s)?N
2(g)+CO
2(g)△H。恒容恒溫條件下,向體積相同的甲、乙、丙三個容器中分別加入足量的焦炭和一定量的NO,測得各容器中NO的物質(zhì)的量[n(NO)]隨反應時間(t)的變化情況如下表所示:
t/min n(NO)/mol 容器 |
0 |
40 |
80 |
120 |
160 |
甲/400℃ |
2.00 |
1.5 |
1.10 |
0.80 |
0.80 |
乙/400℃ |
1.00 |
0.80 |
0.65 |
0.53 |
0.45 |
丙/T℃ |
2.00 |
1.45 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
①△H
<
<
0(填“>”或“<”)。
②乙容器在160 min時v
正>
>
v
逆(填“>”、“<”或“=”)。
(3)某溫度下,向體積為2L的恒容真空容器中通入2.00 mol NO
2,發(fā)生反應:
2NO
2(g)?N
2O
4(g)△H=-57.0 kJ?mol
-1已知:v
正(NO
2)=k
1?c
2(NO
2),v
逆(N
2O
4)=k
2?c(N
2O
4),其中k
1、k
2為速率常數(shù)。測得NO
2的體積分數(shù)[?(NO
2)]與反應時間(t)的關系如下表:
t/min |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
φ(NO2) |
1.0 |
0.75 |
0.52 |
0.50 |
0.50 |
①
的數(shù)值為
6
6
。
②已知速率常數(shù)k隨溫度升高而增大,則升高溫度后k
1增大的倍數(shù)
<
<
k
2增大的倍數(shù)(填“>”、“<”或“=”)。