NOx儲存還原技術法(NSR)利用催化劑消除汽車尾氣中的NOx,其原理:2CO(g)+2NO(g)?N2(g)+2CO2(g)ΔH。
(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH1;②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2;用含ΔH1和ΔH2的代數(shù)式表示ΔH=ΔH2-ΔH1ΔH2-ΔH1kJ?mol-1。汽車發(fā)動機工作時,會引發(fā)反應①,其能量變化如圖所示。則ΔH1=+180+180kJ?mol-1。
(2)NSR反應機理及相對能量如圖(TS表示過渡態(tài)):
反應過程中,速率最慢步驟的熱化學方程式為 2NO(g)?N2O2(g)ΔH=+398.4kJ?mol-12NO(g)?N2O2(g)ΔH=+398.4kJ?mol-1。
(3)在一定溫度下,向2L恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的NO和CO模擬NSR反應,反應過程中c(NO)隨時間變化的曲線如圖所示。
線a和b中,表示在該溫度下使用NSR催化技術的是曲線 aa(選填“a”或“b”)。線a中前5min內(nèi)CO的平均反應速率v(CO)=0.02mol/(L?min)0.02mol/(L?min);N2的平衡濃度c(N2)=0.05mol/L0.05mol/L;此溫度下該反應的平衡常數(shù)Kc=55。
(4)保持其他條件不變,平衡后再向容器中充入CO和N2各0.8mol,則此時v(正) >>v(逆)(選填“>”“<”或“=”)。
(5)若保持其他條件不變,15min時將容器的體積壓縮至1L,20min時反應重新達到平衡,NO的物質(zhì)的量濃度對應的點可能是點 CC(選填“A”“B”“C”“D”或“E”),該點的平衡常數(shù)值為 55。
【答案】ΔH2-ΔH1;+180;2NO(g)?N2O2(g)ΔH=+398.4kJ?mol-1;a;0.02mol/(L?min);0.05mol/L;5;>;C;5
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:30引用:1難度:0.5
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當今科學研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應)
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應)
(1)反應Ⅰ的反應歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應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量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應選擇800℃的原因是
(3)在800℃時,=n(CO2)n(C2H6),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,初始壓強為P,一段時間達到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應:2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應,反應過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關,則T溫度時═k逆k正
(5)我國科學家使用電化學的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的
②陽極電極反應式是發(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)的量分數(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 -
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N2,兩個競爭反應化學方程式如下:
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,相同時間內(nèi)有關生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是( )發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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