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以NOx為主要成分的霧霾的綜合治理是當前重要的研究課題。
(1)N2O是一種強溫室氣體,且易形成顆粒性污染物,研究N2O的分解對環(huán)境保護有重要意義。碘蒸氣存在能大幅度提高N2O的分解速率,反應歷程為:
第一步:I2(g)→2I(g)(快反應)
第二步:I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反應)
第三步:IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反應)
實驗表明,含碘時N2O分解速率方程v=k?c(N2O)?[c(I2)]0.5(k為速率常數(shù))。下列表述正確的是
A
A

A.N2O分解反應中:k值與是否含碘蒸氣有關
B.第三步對總反應速率起決定作用
C.第二步活化能比第三步小
D.IO為反應的催化劑
(2)汽車尾氣中含有較多的氮氧化物和不完全燃燒的CO,汽車三元催化器可以實現(xiàn)降低氮氧化物的排放量。汽車尾氣中的NO(g)和CO(g)在催化劑的作用下轉化成兩種無污染的氣體:2CO+2NO→N2+2CO2△H1
①已知:反應N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H2=+180.0kJ?mol-1,若CO的燃燒熱△H為-283.5kJ/mol,則△H1=
-747.0kJ/mol
-747.0kJ/mol
。
②若在恒容的密閉容器中,充入2mol CO和1mol NO,下列選項中不能說明該反應已經達到平衡狀態(tài)的是
B
B
。
A.CO和NO的物質的量之比不變
B.混合氣體的密度保持不變
C.混合氣體的壓強保持不變
D.2v(N2=v(CO)
③研究表明氮氧化物的脫除率除了與還原劑、催化劑相關外,還取決于催化劑表面氧缺位的密集程度。以La0.8A0.2BCoO3+x(A、B均為過渡元素)為催化劑,用H2還原NO的機理如下:
第一階段:B4+(不穩(wěn)定)+H2→低價態(tài)的金屬離子(還原前后催化劑中金屬原子的個數(shù)不變)
第二階段:Ⅰ.NO(g)+□→NO(a)
Ⅱ.2NO(a)→2N(a)+O2(g)
Ⅲ.2N(a)→N2(g)+2□
Ⅳ.2NO(a)→N2(g)+2O(a)
Ⅴ.2O(a)→O2(g)+2□
注:□表示催化劑表面的氧缺位,g表示氣態(tài),a表示吸附態(tài)
第一階段用氫氣還原B4+得到低價態(tài)的金屬離子越多,第二階段反應的速率越快,原因是
還原后催化劑中金屬原子的個數(shù)不變,價態(tài)降低,氧缺位增多,反應速率加快
還原后催化劑中金屬原子的個數(shù)不變,價態(tài)降低,氧缺位增多,反應速率加快

(3)N2O4與NO2之間存在反應N2O4(g)?2NO(g)。將定量的N2O4放入恒容密閉容器中,測得其平衡轉化率[a(N2O4)]隨溫度的變化如圖所示。

①圖中a點對應溫度下。已知N2O4的起始壓強為108kPa,則該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=
115.2
115.2
kPa(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數(shù))。
②在一定條件下,該反應N2O4、NO2的消耗速率與自身壓強間存在關系v( N2O4)=k1p(N2O4),v(NO2)=k2p2(NO2),其中k1、k2是與反應溫度有關的常數(shù)。相應的速率、壓強關系如圖所示,一定溫度下,k1、k2與平衡常數(shù)Kp的關系是k1=
1
2
K2Kp
1
2
K2Kp
,在圖上標出的點中,能表示反應達到平衡狀態(tài)的點為
B、D
B、D
(填字母代號)。

【答案】A;-747.0kJ/mol;B;還原后催化劑中金屬原子的個數(shù)不變,價態(tài)降低,氧缺位增多,反應速率加快;115.2;
1
2
K2Kp;B、D
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:27引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,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=
     
    kJ?mol-1。
    (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (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2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2
    ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6
  • 3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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