有效去除大氣中的NOx,保護(hù)臭氧層,是環(huán)境保護(hù)的重要課題。
(1)在沒(méi)有NOx催化時(shí),O3的分解可分為以下兩步反應(yīng)進(jìn)行;
①O3═O+O2(慢)
②O+O3═2O2(快)
第一步的速率方程為v1=k1c(O3),第二步的速率方程為v2=k2c(O3)c(O)。其中O為活性氧原子,它在第一步慢反應(yīng)中生成,然后又很快的在第二步反應(yīng)中消耗,因此,我們可以認(rèn)為活性氧原子變化的速率為零。請(qǐng)用k1、k2組成的代數(shù)式表示c(O)=。
(2)NO做催化劑可以加速臭氧反應(yīng),其反應(yīng)過(guò)程如圖1所示:
已知:O3(g)+O(g)═2O2(g)△H=-143kJ?mol-1
反應(yīng)1:O3(g)+NO(g)═NO2(g)+O2(g)△H1=-200.2kJ?mol-1。
反應(yīng)2:熱化學(xué)方程式為
NO2(g)+O(g)=NO(g)+O2(g)△H=+57.2kJ?mol-1
NO2(g)+O(g)=NO(g)+O2(g)△H=+57.2kJ?mol-1
。
(3)一定條件下,將一定濃度NOx(NO2和NO的混合氣體)通入Ca(OH)2懸濁液中,改變,NOx的去除率如圖2所示。
已知:NO與Ca(OH)2不反應(yīng);
NOx的去除率=1-×100%
①在0.3-0.5之間,NO吸收時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為:NO+NO
2+Ca(OH)
2=2
+Ca
2++H
2O
NO+NO
2+Ca(OH)
2=2
+Ca
2++H
2O
。
②當(dāng)大于1.4時(shí),NO2去除率升高,但NO去除率卻降低。其可能的原因是 NO2量太多,剩余的NO2和水反應(yīng)生成的NO逸出,導(dǎo)致NO去除率降低
NO2量太多,剩余的NO2和水反應(yīng)生成的NO逸出,導(dǎo)致NO去除率降低
。
(4)若將CO和NO按不同比例投入一密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+2NO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=-759.8kJ?mol-1,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),N2的體積分?jǐn)?shù)隨的變化曲線如圖3。
①b點(diǎn)時(shí),平衡體系中C、N原子個(gè)數(shù)之比接近 1:1
1:1
。
②a、b、c三點(diǎn)CO的轉(zhuǎn)化率從小到大的順序?yàn)?c<b<a
c<b<a
;b、c、d三點(diǎn)的平衡常數(shù)從大到小的順序?yàn)?b=c>d
b=c>d
(以上兩空均用a、b、c、d表示)。
③若=0.8,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),N2的體積分?jǐn)?shù)為20%,則NO的轉(zhuǎn)化率為 60%
60%
。