【題目】CO 還原脫硝技術(shù)可有效降低煙氣中的NOx的排放量;卮鹣铝袉栴}:

ICO 還原NO 的脫硝反應(yīng):2CO(g)2NO(g) 2CO2(g)N2(g) H

1)汽車在行駛過程中會產(chǎn)生有害氣體CO、NO,它們之間能發(fā)生上述反應(yīng):

該反應(yīng)平衡常數(shù)K表達(dá)式為_________;

該反應(yīng)的K極大(570 K時(shí)為1×1059),但汽車上仍需裝備尾氣處理裝置,其可能原因是_______

2)以Mn3O4 為脫硝反應(yīng)的催化劑,研究者提出如下反應(yīng)歷程,將歷程補(bǔ)充完整。

第一步:_________;

第二步:3MnO22COMn3O42CO2

3)在恒溫恒容的密閉容器中,充入等物質(zhì)的量的CO NO 混合氣體,加入Mn3O4 發(fā)生脫硝反應(yīng),t0 時(shí)達(dá)到平衡,測得反應(yīng)過程中CO2 的體積分?jǐn)?shù)與時(shí)間的關(guān)系如右圖所示。

比較大。av______bv(填“=”

NO 的平衡轉(zhuǎn)化率為_______。

IIT℃時(shí),在剛性反應(yīng)器中發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)NO2(g) CO2(g)NO(g),化學(xué)反應(yīng)速率v =kPm(CO)Pn( NO2),k 為化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)。研究表明,該溫度下反應(yīng)物的分壓與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系如下表所示:

4)若反應(yīng)初始時(shí)P(CO)=P(NO2)=a kPa,反應(yīng)t min時(shí)達(dá)到平衡,測得體系中P(NO)=b kPa,則此時(shí)v=_________kPa·s-1(用含有ab的代數(shù)式表示,下同),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=_________Kp是以分壓表示的平衡常數(shù))。

【答案】K= 化學(xué)反應(yīng)速率慢 Mn3O42NO3MnO2N2 80 % 9×10-5(ab)2

【解析】

(1)①平衡常數(shù)K等于生成物濃度冪積與反應(yīng)物濃度冪積之比;②反應(yīng)的平衡常數(shù)極大(570K時(shí)為1×1059),但反應(yīng)速率可能極慢;

(2)根據(jù)①2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g),②3MnO2+2CO=Mn3O4+2CO2分析解答;

(3)a點(diǎn)反應(yīng)正向進(jìn)行,b點(diǎn)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);②結(jié)合三段式列式計(jì)算;

(4)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析判斷化學(xué)反應(yīng)速率v=k Pm(CO)Pn( NO2),m=1,n=1,據(jù)此計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)k,再利用三段式列式計(jì)算。

I(1)①平衡常數(shù)K等于生成物濃度冪的積與反應(yīng)物濃度冪的積之比,所以反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的平衡常數(shù)K=,故答案為:K=;

②反應(yīng)的平衡常數(shù)極大,但反應(yīng)速率極慢,裝備尾氣處理裝置可提高反應(yīng)速率,有利于尾氣的轉(zhuǎn)化速率,故答案為:化學(xué)反應(yīng)速率慢;

(2)2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g),②3MnO2+2CO=Mn3O4+2CO2,以Mn3O4為脫硝反應(yīng)的催化劑,則①-②得到反應(yīng)的第一步:Mn3O4+2NO=3MnO2+N2,故答案為:Mn3O4+2NO=3MnO2+N2;

(3)a點(diǎn)反應(yīng)正向進(jìn)行,vv,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,正反應(yīng)速率逐漸減小,b點(diǎn)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)v=v,因此avbv,故答案為:>;

②在恒溫恒容的密閉容器中,充入等物質(zhì)的量的CONO混合氣體,設(shè)物質(zhì)的量為1mol,根據(jù)圖像,平衡時(shí),二氧化碳體積分?jǐn)?shù)50%,設(shè)生成氮?dú)鉃?/span>x,

2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g),

起始(mol)1 1 0 0

變化(mol) 2x 2x 2x x

平衡(mol) 1-2x1-2x 2x x

=50%,解得:x=0.4mol,NO的平衡轉(zhuǎn)化率=×100%=80%,故答案為:80%

(4)化學(xué)反應(yīng)速率v=k Pm(CO)Pn( NO2),k 為化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù),結(jié)合圖表數(shù)據(jù)得到:m=1n=1,化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)k=,

CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)

起始量/span> a a 0 0

變化量 b b b b

平衡量 a-b a-b b b

此時(shí)v=k P(CO)P( NO2)=×(a-b)(a-b)=9×10-5(a-b)2;反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,氣體壓強(qiáng)不變,可以利用氣體壓強(qiáng)代替氣體分壓計(jì)算平衡常數(shù),則K=,故答案為:9×10-5(a-b)2。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】愛國實(shí)業(yè)家侯德榜在氨堿法的基礎(chǔ)上,發(fā)明了聯(lián)合制堿法,簡單流程如圖。完成下列問題:

1)在飽和食鹽水中通入XY,則X____(填物質(zhì)名稱)

2)寫出通入XY的化學(xué)反應(yīng)方程式_____

3)操作Z____(填名稱),為了得到化肥(NH4Cl),需要在溶液B中通入NH3、加食鹽,其中通入NH3的作用一____,作用二____。

4)工業(yè)生產(chǎn)的純堿常會含少量NaCl雜質(zhì),F(xiàn)用重量法測定其純度,步驟如下:①稱取樣品ag,加水溶解;②加入足量的BaCl2溶液;③過濾、___、烘干、冷卻、稱量、烘干、冷卻、___,最終得到固體bg。樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____(用含a、b的代數(shù)式)

5)某課外活動小組要用NaOH溶液和CO2來制備Na2CO3固體,他們只有未知濃度的NaOH溶液50毫升和足量的CO2,他們的設(shè)計(jì)方案是:首先_____,然后_____,加熱_____后,再____,最后加熱濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾得固體Na2CO3 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】焦炭催化還原二氧化硫的化學(xué)方程式為2C(s)+2SO2(g) S2(g)+2CO2(g)。一定壓強(qiáng)下,向1L密閉容器中充入足量的焦炭和1molSO2發(fā)生反應(yīng),測得SO2的生成速率與S2(g)的生成速率隨溫度變化的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是

A. 該反應(yīng)的H>0B. C點(diǎn)時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)

C. 增加C的量能夠增大SO2的轉(zhuǎn)化率D. T3時(shí)增大壓強(qiáng),能增大活化分子百分?jǐn)?shù)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】H2R為二元弱酸,向一定體積的0.1mol/LH2R溶液中逐滴加入一定濃度的NaOH溶液,溶液中不同形態(tài)的粒子(H2R、HRR2)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)a(X)pH的變化曲線如圖所示[a(X)=c(X)/[c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)]]。下列說法錯(cuò)誤的是

A. 常溫下,K2(H2R)=1.0×1011

B. 常溫下,HR在水中的電離程度大于其水解程度

C. pH=9時(shí), c(Na+)>c(HR)+2c(R2)

D. pH=7時(shí),c(H2R)=c(HR)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在體積相同的三個(gè)容器里分別充入三種氣體①H2CO2O2,并保持三個(gè)容器內(nèi)氣體的溫度和密度均相等,下列說法正確的是(

A.壓強(qiáng)關(guān)系:①>③>②B.質(zhì)量關(guān)系:①<③<②

C.分子數(shù)目:①==D.原子數(shù)目:②>③>①

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】二甲醚(CH3OCH3)是一種新興化工原料,具有甲基化反應(yīng)性能。

I.二甲醚的生產(chǎn):二甲醚的生產(chǎn)原理之一是利用甲醇脫水成二甲醚,化學(xué)方程式如下:

反應(yīng)i 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH 1

1)已知:甲醇、二甲醚的氣態(tài)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為-761.5 kJ·mol-1、-1455.2 kJ·mol-1,且H2O(g) = H2O(l) ΔH=﹣44.0 kJ·mol1。則反應(yīng)iΔH 1_________kJ·mol1.

2)反應(yīng)i中甲醇轉(zhuǎn)化率、二甲醚選擇性的百分率與不同催化劑的關(guān)系如下表所示,生產(chǎn)時(shí),選擇的最佳催化劑是_________。

催化劑

甲醇轉(zhuǎn)化率/%

二甲醚選擇性/%

SiO2-TiO2/SO42-

35.1

98.1

SiO2-TiO2/Fe3+

52.9

98.7

GSAL-108

81.0

98.1

SiO2-Al2O3

62.1

96.4

注:反應(yīng)條件:常壓、溫度270℃,甲醇液體空速14mL/(g·h)

3)選定催化劑后,測得平衡時(shí)的甲醇轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示。經(jīng)研究產(chǎn)物的典型色譜圖發(fā)現(xiàn)該過程主要存在的副反應(yīng)為:

反應(yīng)ii 2CH3OH(g) C2H4 (g)+2H2O(g) ΔH2=﹣29.1kJ·mol1

工業(yè)上生產(chǎn)二甲醚的溫度通常在270-300℃,高于330℃之后,甲醇轉(zhuǎn)化率下降。

根據(jù)化學(xué)平衡移動原理分析其原因可能是_________;

根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率變化分析其原因可能是_________。

某溫度下,以CH3OH(g)為原料,平衡時(shí)各物質(zhì)的分壓數(shù)據(jù)如下表:

物質(zhì)

CH3OH(g)

CH3OCH3(g)

C2H4 (g)

H2O(g)

分壓/MPa

0.16

0.288

0.016

則反應(yīng)i中,CH3OH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率α=_________。(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算;結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。)

II.二甲醚的應(yīng)用:

4)下圖為綠色電源直接二甲醚燃料電池的工作原理示意圖。該電池的負(fù)極反應(yīng)式為:_________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】按照要求將相應(yīng)序號填入空白中:

A.O2O3

B.35Cl37Cl

C.CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3

D.H2D2

E.CH3CH2CH2OHCH3-O-CH2CH3

F.CN

1)組兩種微;橥凰___;

2)組兩種物質(zhì)互為同素異形體___;

3)組兩種物質(zhì)屬于同系物___;

4)組兩物質(zhì)互為同分異構(gòu)體___

5)組兩物質(zhì)是同一物質(zhì)___。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、BC、DE均為短周期元素,且原子序數(shù)依次增大,請根據(jù)表中信息回答下列問題:

元素

元素性質(zhì)或結(jié)構(gòu)

A

最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2

B

B元素的單質(zhì)在空氣中含量最多

C

C元素在地殼中含量最多

D

D元素在同周期中金屬性最強(qiáng)

E

常溫常壓下,E元素形成的單質(zhì)是淡黃色固體,常在火山口附近沉積

1E在元素周期表中的位置___。

2D的最高價(jià)氧化物的水化物,所含化學(xué)鍵類型:______。

3BC、D、E簡單離子半徑由大到小順序?yàn)椋?/span>___(填元素符號)。

4)用電子式表示E的氫化物的形成過程___。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2引起了全世界的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究該反應(yīng)原理,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):在容積為1L的密閉容器中,充入1molCO23molH2,500℃下發(fā)生發(fā)應(yīng),CO2g)+3H2gCH3OHg) + H2Og)。實(shí)驗(yàn)測得CO2CH3OHg)的物質(zhì)的量(n)隨時(shí)間變化如下圖1所示:

1)從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率vH2)=_________________。500℃達(dá)平衡時(shí),CH3OHg)的體積分?jǐn)?shù)為_______,圖2是改變溫度時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖,則該反應(yīng)的正反應(yīng)為____反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。

2500℃該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______(保留兩位小數(shù)),若提高溫度到800℃進(jìn)行,達(dá)平衡時(shí),K_____(填“增大”“減小”或“不變”)。

3)下列措施中不能使CO2的轉(zhuǎn)化率增大的是________________

A.在原容器中再充入1mol H2 B.在原容器中再充入1molCO2

C.縮小容器的容積 D.使用更有效的催化劑 E.將水蒸氣從體系中分離出

4500℃條件下,測得某時(shí)刻,CO2g)、H2g)、CH3OHg)和H2Og)的濃度均為0. 5mol/L,則此時(shí)v(正)_____v(逆)(填“>”“<”或“=”)。

5)下列措施能使nCH3OH)/nCO2)增大的是______。

A.升高溫度 B.在原容器中充入1molHe

C.將水蒸氣從體系中分離出 D.縮小容器容積,增大壓強(qiáng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案