【題目】煙氣中含有大量氮氧化物NOx,工業(yè)脫硝技術(shù)成為研究熱點(diǎn)。

(1)汽車尾氣中NOCO可利用車載催化劑轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)排放。

已知:N2(g)O2(g)2NO(g) H1=+183 kJ·mol1

2CO(g)O2(g)2CO2(g) H2=-565 kJ·mol1

寫(xiě)出催化轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式_________

(2)臭氧氧化-堿吸收法可有效脫除NO,氧化原理為:NO(g)O3(g)NO2(g)O2(g) H=-200.9 kJ·mol1。在容積為2L的密閉容器中充入含1.0 mol NO的模擬煙氣和2.0 mol O3,在不同溫度,經(jīng)過(guò)相同時(shí)間(10min)NO的轉(zhuǎn)化率如圖所示。

100℃時(shí),從開(kāi)始反應(yīng)到P點(diǎn)的平均反應(yīng)速率v(NO)__________。

②反應(yīng)時(shí)同時(shí)發(fā)生副反應(yīng):2O33O2,共有15%O3自身分解為O2。則P點(diǎn)時(shí)O3的物質(zhì)的量為________mol。

(3)選擇性催化還原技術(shù)(NCR)可在較低溫度下脫硝,原理如圖I,天然錳礦可作催化劑。

NO代表氮氧化物,寫(xiě)出反應(yīng)方程式_____________________;實(shí)驗(yàn)測(cè)得脫硝率隨溫度的變化如圖II所示,請(qǐng)分析溫度高于250℃時(shí)脫硝率下降的原因可能是______________。

【答案】2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=—748 kJ/mol 0.0425mol/(L·min) 0.855 4NH3+6NO5N2+6H2O 溫度升高,NH3發(fā)生副反應(yīng)或升高溫度,催化劑的活性降低或該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

【解析】

1)由蓋斯定律計(jì)算可得;

2由化學(xué)反應(yīng)速率公式計(jì)算可得;

反應(yīng)中與NO反應(yīng)和自身分解均消耗O3;

3)由圖可知,脫硝的反應(yīng)原理為氮的氧化物與氨氣在催化劑作用下共熱反應(yīng)生成氮?dú)夂退?/span>

1)將已知反應(yīng)依次編號(hào)為①②,由蓋斯定律可知②-①得到NO轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:2NOg+2COg=N2g+2CO2g),則△H=(-565kJ/mol)—(+183 kJ/mol=748 kJ/mol,故答案為:2NOg+2COg=N2g+2CO2g)△H=748 kJ/mol;

2由圖可知,100℃時(shí),P點(diǎn)NO的轉(zhuǎn)化率為85%,則消耗NO的濃度為=0.425mol/L,則從開(kāi)始反應(yīng)到P點(diǎn)的平均反應(yīng)速率v(NO)=0.0425mol/L·min),故答案為:0.0425mol/L·min);

由方程式可知,與NO反應(yīng)的O3的物質(zhì)的量為1.0mol×85%=0.85mol,自身分解為O2O3的物質(zhì)的量為2.0mol×15%=0.3mol,則P點(diǎn)時(shí)O3的物質(zhì)的量為(2.0mol0.85mol0.3mol=0.85mol,故答案為:0.85

3)由圖可知,脫硝的反應(yīng)原理為氮的氧化物與氨氣在催化劑作用下共熱反應(yīng)生成氮?dú)夂退,則以NO代表氮氧化物的反應(yīng)方程式為4NH3+6NO5N2+6H2O;溫度高于250℃時(shí)脫硝率下降的原因可能是溫度升高,NH3發(fā)生副反應(yīng)導(dǎo)致脫硝率下降或升高溫度,催化劑的活性降低導(dǎo)致脫硝率下降或該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)導(dǎo)致脫硝率下降,故答案為:4NH3+6NO5N2+6H2O;溫度升高,NH3發(fā)生副反應(yīng)或升高溫度,催化劑的活性降低或該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】二甲醚(CH3OCH3)是無(wú)色氣體,可作為一種新型能源。由合成氣(組成為H2、CO和少量CO2) 直接制備二甲醚,其中的主要過(guò)程包括以下四個(gè)反應(yīng):

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=90.1kJ·mol-1

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) ΔH2=49.0kJ·mol-1

CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g) ΔH3=+41.1kJ·mol-1

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g) ΔH4=24.5kJ·mol-1。試回答下列問(wèn)題:

(1)H2CO直接制備二甲醚的熱化學(xué)方程式:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH =_______kJ·mol1;該反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行的條件為________________

(2)1.0mol CO2 3.0mol H2 充入2L恒容密閉容器中,使其僅按反應(yīng)②進(jìn)行,在不同催化劑作用下,相同時(shí)間內(nèi) CO2 的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是______________

AT3對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)小于T4對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)

B.根據(jù)圖中曲線分析,催化劑I的催化效果最好

Cb點(diǎn)v()可能等于v()

Da點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率比c點(diǎn)高可能的原因是該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫平衡逆向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率降低

(3)CO2H2僅發(fā)生反應(yīng)②和③,研究表明:在其他條件相同的情況下,用新型催化劑可以顯著提高甲醇的選擇性,使用該催化劑,按 n(CO2)n(H2)=13(總量為a mol)投料于恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和甲醇的選擇率(甲醇的選擇率:轉(zhuǎn)化的 CO2中生成甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))隨溫度的變化趨勢(shì)如圖所示:(忽略溫度對(duì)催化劑的影響)

①在553K達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)體系內(nèi)甲醇的物質(zhì)的量為_________mol。

②隨著溫度的升高,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增加但甲醇的選擇率降低,請(qǐng)分析其原因:____________________________ 。

(4)O2催化輔助的 Al-CO2電池工作原理如圖所示。該電池電容量大,能有效利用CO2,電池反應(yīng)產(chǎn)物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。 則電池的正極反應(yīng)式:6O2+6e-=6O2-____________________ 。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】25 ℃時(shí),0.1 mol/LNaOH溶液滴定某二元弱酸H2A,H2A被滴定分?jǐn)?shù)、pH及物種分布分?jǐn)?shù)如圖所示:

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.NaOH溶液滴定0.1 mol·L-1NaHA溶液可用酚酞作指示劑

B.0.1 mol·L-1NaA溶液中:

C.0.1 mol·L-1NaHA溶液中:

D.H2A K2=1×10-7

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知,常溫下CH3COOHNH3·H2O的電離常數(shù)均為1.8×105。某小組進(jìn)行如圖三組實(shí)驗(yàn)且實(shí)驗(yàn)II、IIIMg(OH)2固體均溶解。下列說(shuō)法正確的是

A.I中現(xiàn)象說(shuō)明NH3·H2O堿性強(qiáng)于Mg(OH)2

B.II中總反應(yīng)為2HMg(OH)2Mg22H2O

C.實(shí)驗(yàn)II、III研究NH4對(duì)Mg(OH)2溶解的作用原理

D.IIICH3COONH4濃度越小,越有利于沉淀的溶解

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】一定溫度下,在1L的燒瓶中充入一定量N2O4氣體。

(1)體系中氣體顏色由淺變深,寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式____________________。

(2)保持溫度和容積不變,向達(dá)到平衡的容器中再充入一定量N2O4氣體,平衡________移動(dòng)(正向、逆向”)N2O4的轉(zhuǎn)化率___________(增大、減小不變,下同),反應(yīng)的平衡常數(shù)___________。

(3)某小組為研究溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響,設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)。圖方案還需補(bǔ)充的是_____________(用文字表達(dá));實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為______________________。

(4)在一定條件下,N2O4NO2的消耗速率與壓強(qiáng)關(guān)系為:v(N2O4)k1·c(N2O4),v(NO2)k2·c(NO2),設(shè)達(dá)到平衡時(shí)c(N2O4)1 mol/L,則(1)中反應(yīng)的平衡常數(shù)為_________(k1、k2表示)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于的敘述錯(cuò)誤的是( )

A.是兩性氫氧化物

B.是難溶于水的白色膠狀物質(zhì),是弱電解質(zhì)

C.既溶于氨水,又能溶于醋酸

D.能凝聚水中懸浮物,可用做凈水劑

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】傅克反應(yīng)是合成芳香族化合物的一種重要方法。有機(jī)物a(R為烴基)和苯通過(guò)傳克反應(yīng)合成b的過(guò)程如下(無(wú)機(jī)小分子產(chǎn)物略去)

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. 一定條件下苯與氫氣反應(yīng)的產(chǎn)物之一環(huán)己烯與螺[23]己烷互為同分異構(gòu)體

B. b的二氯代物超過(guò)三種

C. RC5H11時(shí),a的結(jié)構(gòu)有3

D. RC4H9時(shí),1molb加成生成C10H20至少需要3molH2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知Ksp(AgCl)1.56×1010,Ksp(AgBr)7.7×1013,Ksp(Ag2CrO4)9.0×1012。某溶液中含有Cl、BrCrO42,濃度均為0.010 mol·L1,向該溶液中逐滴加入0.010 mol·L1AgNO3溶液時(shí),三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)?/span>(  )

A.Cl、Br、CrO42B.CrO42、Br、ClC.BrCl、CrO42 D.BrCrO42、Cl

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某課外小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的裝置如圖所示。已知①無(wú)水氯化鈣可與乙醇形成難溶于水的CaCl2·6C2H5OH;②有關(guān)有機(jī)物物的沸點(diǎn)如下表:

試劑

乙醚

乙醇

乙酸

乙酸乙酯

沸點(diǎn)(℃)

34.7

78.5

118

77.1

A中放醋酸,B中將過(guò)量的乙醇與少量濃硫酸混合,D中放有飽和碳酸鈉溶液,經(jīng)分液漏斗邊滴加醋酸、邊加熱。

請(qǐng)回答:

1)反應(yīng)混合物的配制:圓底燒燒瓶中先加入___,再逐滴加入___,邊加邊振蕩,___后,再加入醋酸。

2)反應(yīng)中加入的乙醇是過(guò)量的,其目的是___;濃硫酸的作用:①___;②___。

3)該反應(yīng)中,若用CH3CH218OH與乙酸發(fā)生反應(yīng),則反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

4)加熱除了加快反應(yīng)速率外還有一個(gè)重要的目的:___。

5)在裝置中,球形干燥管主要起到兩個(gè)作用:一是起冷凝作用,二是:___。

6)試管中盛放的是飽和碳酸鈉溶液,它的作用是___(選填編號(hào))。

A.中和乙酸和乙醇 B.吸收乙酸并溶解乙醇

C.降低乙酸乙酯的溶解度,有利于析出 D.加速乙酸乙酯的生成,提高其產(chǎn)率

7)從D中分離出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,應(yīng)先加入無(wú)水氯化鈣,分離出___;再加入___(此空從下列選項(xiàng)中選擇),目的是___,然后進(jìn)行蒸餾,收集77℃左右的餾分,以得到較純凈的乙酸乙酯。

A.堿石灰 B.無(wú)水硫酸鈉 C.生石灰

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