燃煤廢氣、汽車尾氣中的氮氧化物(NOx)、一氧化碳等有害氣體,常用下列方法處理,以減少對環(huán)境的污染。
(1)對燃煤廢氣進(jìn)行脫硝處理時(shí),常利用甲烷催化還原氮氧化物,如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H=-1160 kJ·mol-1
則1molCH4將NO2還原為N2的反應(yīng)熱為     ;
(2)除氮氧化物及CO外,汽車尾氣中還含有碳?xì)浠衔锏任廴疚,下圖是汽車尾氣轉(zhuǎn)化研究的示意圖:表示的是Pt/Al2O3/Ba表面吸附與解吸作用的機(jī)理,氮氧化物是NO2,碳?xì)浠衔锸荂xHy,寫出兩者反應(yīng)的化學(xué)方程式:     ,Pt/Al2O3/Ba的作用是     ;

(3)平衡常數(shù)K的數(shù)值大小,是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志,K的數(shù)值越大,化學(xué)反應(yīng)的限度越大,反應(yīng)物反應(yīng)的越充分。在25℃時(shí),下列反應(yīng)的平衡常數(shù)如下:
N2(g)+O2(g)2NO(g)                   K1=1×1030  ㈠
2H2(g)+O2(g)2H2O(g)        K2=2×1081   ㈡
2CO2 (g)2CO(g)+O2(g)        K3=4×1092  ㈢
①常溫下,反應(yīng)2H2O(g)    2H2(g)+O2(g) 平衡常數(shù)K     
②關(guān)于以上反應(yīng),下列說法正確的是     
A.常溫下,NO,H2O,CO2三種化合物分解放出氧氣的傾向大小順序:NO>H2O>CO2
B.若升高溫度,反應(yīng)㈢的平衡常數(shù)K3將增大
C.若只增加壓強(qiáng),且反應(yīng)物、生成物狀態(tài)不變,反應(yīng)㈠平衡不發(fā)生移動(dòng),平衡常數(shù)不變;反應(yīng)㈡平衡朝正向移動(dòng),平衡常數(shù)增大
D.若增加汽車發(fā)動(dòng)機(jī)空氣的進(jìn)氣量,可同時(shí)減少氮氧化物和一氧化碳的排放
③基于環(huán)保法規(guī),要求改裝汽車尾氣處理裝置,達(dá)到使氮氧化物(NO)、一氧化碳轉(zhuǎn)化為無污染、可排放的氣體的目的。改裝的方法主要是加入有效催化劑,請你根據(jù)以上有關(guān)數(shù)據(jù)分析,在不改變其它條件的情況下,可使用催化劑除污染氣體的原因:     。
(12分)
(1)—868 kJ·mol1(2分) (2)CxHy+(x+y/4)NO2 xCO2+(x/2+y/8)N2+y/2H2O,(2分)催化劑(1分)  (3)①5×1082(2分)② AB (2分)
③反應(yīng)2CO+2NO=2CO2+N2的K=1/K1K2=2.5×10121,K數(shù)值很大,反應(yīng)進(jìn)行完全,若使用合適催化劑加快反應(yīng)速率,可以除去污染氣體(3分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

一定條件下,在容積為10L的密閉容器中,1molX和1molY進(jìn)行如下反應(yīng):2X(g)+Y(g) Z(g)經(jīng)60s達(dá)到平衡,生成0.3molZ,下列說法正確的是       
A.以X濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.001mol/(L·s)
B.將容器容積變?yōu)?0L,Z的平衡濃度為原來的
C.若增大壓強(qiáng),則正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小
D.若升高溫度,X的體積分?jǐn)?shù)增大,則該反應(yīng)的△H<0

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

將固體NH4I置于密閉容器中,在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng):

達(dá)到平衡時(shí),c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,則此溫度下,反應(yīng)①的平衡常數(shù)為
A.9B.16C.20D.25

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(16分)Ⅰ.如何降低大氣中CO2的含量及有效利用CO2,目前已引起各國普遍重視。
(1)工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),在體積為1 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,在500℃下發(fā)生反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 。
實(shí)驗(yàn)測得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(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v(H2)=_____________________;
②圖2是改變溫度時(shí)H2的化學(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)是
     熱(填“吸”或“放”)反應(yīng)。
③該反應(yīng)的平衡常數(shù)K     (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”),
④500℃達(dá)平衡時(shí),CH3OH的體積分?jǐn)?shù)ω為       。
(2)在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中,不僅要求分離去除CO2,還要求提供充足的O2。某種電化學(xué)裝置可實(shí)現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知該反應(yīng)的陽極反應(yīng)為:4OH-4e=O2↑+2H2O,則陰極反應(yīng)式為_________      ____   ___。
Ⅱ.工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(CO和H2)合成二甲醚(CH3OCH3),其三步反應(yīng)如下:
① 2H2 (g)+CO(g)  CH3OH (g)          ΔH=-90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)  CH3OCH3(g)+H2O(g)    ΔH=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g)  CO2 (g)+H2(g)       ΔH=-41.3 kJ·mol-1
(3)總合成反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__________                          _  。
(4)一定條件下的密閉容器中,上述總反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是__________(填字母代號)。
A.高溫高壓
B.加入催化劑
C.減少CO2的濃度
D.增加CO的濃度E.分離出二甲醚
(5)已知反應(yīng)②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)在某溫度下的平衡常數(shù)K = 400。此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH,反應(yīng)到某時(shí)刻測得各組分的濃度如下:
物質(zhì)
CH3OH
CH3OCH3
H2O
c / mol·L-1
0.44
0.60
0.60
此時(shí),v (正) _____ v (逆) (填“>”、“<”或“=”)。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(10分)研究NO2、SO2 、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)    ΔH=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)    ΔH=-113.0 kJ·mol-1
則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=       kJ·mol-1
(2)一定條件下,將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是       。
a.體系壓強(qiáng)保持不變                   b.混合氣體顏色保持不變
c.SO3和NO的體積比保持不變         d.每消耗1 mol SO3的同時(shí)生成1 mol  NO2
測得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1∶6,則平衡常數(shù)K=         。(保留2位小數(shù))
(3)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。

該反應(yīng)ΔH     0(填“>”或“ <”)。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是                                                        

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(8分)在密閉容器中,使2molN2和6molH2混合發(fā)生下列反應(yīng):
N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))
(1)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),N2和H2的濃度比是_______;N2和H2的轉(zhuǎn)化率比是_________。
(2)升高平衡體系的溫度(保持體積不變),混和氣體的平均相對分子質(zhì)量_______,密度________。(填“變大”、“變小”或“不變” )
(3)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),將C(N2)、C(H2)、C(NH3)同時(shí)減小一倍,平衡將向______移動(dòng)。
(4)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),充入氬氣,并保持壓強(qiáng)不變,平衡將向_________移動(dòng)。
(5)若容器恒容,絕熱、加熱使容器內(nèi)溫度迅速升至原來的2倍,平衡將_______
(填“向左移動(dòng)”“向右移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)。達(dá)到新平衡后,容器內(nèi)溫度_______(填“大于”“小于”或“等于”)原來的2倍。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列說法不正確的是
A.增大壓強(qiáng),活化分子百分?jǐn)?shù)不變,化學(xué)反應(yīng)速率增大
B.升高溫度,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率增大
C.加入反應(yīng)物,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率增大
D.使用催化劑,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率增大

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:計(jì)算題

在一個(gè)容積為500 mL的密閉容器中,充入5 mol H2和2 mol CO。在一定條件下,發(fā)生如下反應(yīng),經(jīng)過5 min后達(dá)到平衡狀態(tài)。若此時(shí)測得CH3OH蒸氣的濃度為2 mol /L,求:
(1)以H2的濃度變化表示該反應(yīng)的速率。
(2)達(dá)平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(14分)下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分,試運(yùn)用所學(xué)知識(shí),解決下列問題:

(1)已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為:K=,它所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為:                    
(2)已知在一定溫度下,各反應(yīng)的平衡常數(shù)如下:
C(s)+C02(g) 2C0(g),K1        、
CO(g)+H20(g) H2(g)+C02(g),K2      ②
C(s)+H20(g) CO(g)+H2(g),K3      、
K1、K2、K3,之間的關(guān)系是:       ,反應(yīng)①的平衡常數(shù)K隨溫度的升高而    (增大/減。蛔)。
一定溫度下,在三個(gè)容積均為2L的容器中均進(jìn)行著③反應(yīng),各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度及正逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表所示。請?zhí)顚懕碇邢鄳?yīng)的空格。

簡述理由:                            
(3)該產(chǎn)業(yè)鏈中氨催化氧化可以制硝酸,此過程中涉及氮氧化物,如N0、N02、N204等。對反應(yīng)N2O4(g) 2N02(g) △H>O,在溫度為T1、T2時(shí),平衡體系中N02的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示。下列說法正確的是(    )

A.A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:A>C
B.A、C兩點(diǎn)氣體的顏色:A深,C淺
C.B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對分子質(zhì)量:B<C
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
(4)如果(3)中的反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變某一外界條件(不改變N204、N02的量),反應(yīng)速率v與時(shí)間t關(guān)系如圖所示。圖中t4時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是            ;圖中表示平衡混合物中N02的含量最高的一段時(shí)間是    。

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