• 2014年初雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如图所示。据此判断:①该反应在 能自发进行(填“高温下” 、“低温下” 或“任何温度下”);②在T2温度下,0~2 s内的平均反应速率v(N2)= 。(2)煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。在恒压下,将CH4(g)和NO2(g)置于密闭容器中,也可以发生化学反应:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2转化率的措施有 A.增加原催化剂的表面积 B.降低温度C. 减小投料比[n(NO2) / n(CH4)] D.增大压强(3)在容积相同的两个密闭容器内 (装有等量的某种催化剂) 先各通入等量的CH4,然后再分别充入等量的NO和NO2。在不同温度下,同时分别发生上述的两个反应:并在t秒时测定其中NOx转化率,绘得图象如图所示:从图中可以得出的结论是结论一:在250℃-450℃时,NOx转化率随温度升高而增大,450℃-600℃时NOx转化率随温度升高而减小推测原因是 结论二:试题及答案-解答题-云返教育

    • 试题详情

      2014年初雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
      (1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)
      2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如图所示。据此判断:

      ①该反应在
      能自发进行(填“高温下” 、“低温下” 或“任何温度下”);
      ②在T
      2温度下,0~2 s内的平均反应速率v(N2)= 
      (2)煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH
      4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
      在恒压下,将CH
      4(g)和NO2(g)置于密闭容器中,也可以发生化学反应:
      CH
      4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH<0,提高NO2转化率的措施有 
      A.增加原催化剂的表面积 B.降低温度
      C. 减小投料比[n(NO
      2) / n(CH4)] D.增大压强
      (3)在容积相同的两个密闭容器内 (装有等量的某种催化剂) 先各通入等量的CH
      4,然后再分别充入等量的NO和NO2。在不同温度下,同时分别发生上述的两个反应:并在t秒时测定其中NOx转化率,绘得图象如图所示:

      从图中可以得出的结论是
      结论一:在250℃-450℃时,NO
      x转化率随温度升高而增大,450℃-600℃时NOx转化率随温度升高而减小
      推测原因是
       
      结论二:
       

      试题解答


      见解析
      (1)①低温下 ②0.025 mol·L-1·s-1
      (2)BC (3)在250℃-450℃时,NO
      x转化率随温度升高而增大:反应未建立平衡,温度升高反应一定正向进行;450℃-600℃(温度较高)???,反应已达平衡,所以,温度升高平衡逆向移动,NOx转化率随温度升高反而减小。
      结论二 相同温度下NO转化效率比NO
      2的低
      试题分析;判断一个反应能否自发从吉布斯自由能的角度去判断。当吉布斯自由能小于0时,则能自发进行。由表中可知,T1达到平衡比较快。所以应该是T1大于T2。而T2生成的二氧化碳的量比较大,说明降低温度反应反应向正反应反向进行,所以正反应方向为放热反应。即ΔH小于零。而从反应物的气体量小于生成物的气体量,所以ΔS小于零而由ΔG=ΔH-TΔS要使ΔG小于零,则温度应该是在低温的情况下,所以该反应在低温下能自发进行。由表可算出二氧化碳的速率等于0. 1除以2等于0.050mol·L
      -1·s-1。再据化学计量数之比等于化学反应速率之比可求出v(N2)等于0.025 mol·L-1·s-1(2)由题意可知该反应为放热反应,降低温度,反应向正反应方向进行,减小投料比[n(NO2) / n(CH4)],相当于增大甲烷的量,减少二氧化氮的投放量,反应向正反应方向进行,因此答案选BC。(3))①在250℃-450℃时,NOx转化率随温度升高而增大:反应未建立平衡,温度升高反应一定正向进行;450℃-600℃(温度较高)时,反应已达平衡,所以,温度升高平衡逆向移动,NOx转化率随温度升高反而减小。

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