19.霧霾由多種污染物形成,包含顆粒物(PM
2.5)、氮氧化物(NO
x)、CO、SO
2等?;瘜W在解決霧霾污染問題中有著重要的作用。
(1)已知:①2CO(g)+O
2(g)?2CO
2(g)△H
1=-566.0kJ?mol
-1②N
2(g)+2O
2(g)?2NO
2(g)△H
2=+64kJ?mol
-1反應2NO
2(g)+4CO(g)?N
2(g)+4CO
2(g)在
(填“高溫”或“低溫”)條件下能自發(fā)進行。
(2)研究發(fā)現(xiàn)利用NH
3可除去硝酸工業(yè)尾氣中的NO?NH
3與NO的物質的量之比分別為1:2、1:1.5、3:1時,NO脫除率隨溫度變化的曲線如圖1所示。
①曲線a中,NO的起始濃度為6×10
-4mg?m
-3,若從X點到Y點經過20s,則該時間段內NO的脫除速率為
mg?m
-3?s
-1。
②曲線c對應的NH
3與NO的物質的量之比是
,其理由是
。
(3)炭黑是霧霾中的重要顆粒物,研究發(fā)現(xiàn)它可以活化氧分子,生成活化氧,活化氧可以快速氧化SO
2.活化過程中的能量變化模擬計算結果如圖2所示。無水情況下,一個氧分子的活化能為
,容易活化氧分子的條件是
(填“有水”或“無水”)。
(4)若反應2NO(g)+2CO(g)?N
2(g)+2CO
2(g)的正、逆反應速率分別可表示為v
正=k
正c
2(NO)?c
2(CO);v
逆=k
逆c(N
2)?c
2(CO
2),k
正、k
逆分別為正、逆反應速率常數(shù),c為物質的量濃度。一定溫度下,在體積為1L的恒容密閉容器中加入4mol NO和4mol CO發(fā)生上述反應,測得CO和CO
2的物質的量濃度隨時間的變化如圖3所示。
①a點時,v
逆:v
正=
。
②測得平衡時體系壓強為p,K
P為用氣體分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×物質的量分數(shù),則平衡常數(shù)K
P=
(用含p的式子表示)。
(5)某研究小組探究該反應中催化劑對脫氮率(NO的轉化率)的影響。將等物質的量的NO和CO以一定的流速分別通過催化劑a、b,發(fā)生反應2NO(g)+2CO(g)?N
2(g)+2CO
2(g)。相同時間、不同溫度下測得使用催化劑a時脫氮率與溫度的關系如圖4中曲線Ⅰ所示。已知催化效率b>a,催化劑b的活性在450℃時最大(未達平衡)。請在圖4中畫出使用催化劑b時所對應的曲線(從300℃開始畫)
。