题目内容
用CH4催化还原 NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
① CH4(g)+4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g)+2H2O (g) ;DH =-574kJ/mol
② CH4(g)+4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g)+2H2O (g) ;DH =-1160kJ/mol 下列说法不正确的是( )
A.由反应 ① 可推知:CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2 ( g ) +2H2O ( l) ;DH >-574 kJ/mol
B.反应 ①② 转移的电子数相同
C.若用标准状况下 4.48LCH4 还原 NO2至 N2,设水为气态,则放出的热量为 1734kJ。
D.若用标准状况下 4.48LCH4 还原 NO2至 N2,则整个过程中转移的电子总数为1.60 mol
A
【解析】A:参照下图可知:CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2 ( g ) +2H2O ( l) ;DH <-574 kJ/mol
B:反应 ①② 转移的电子数均为8
C:①+②得到③:CH4(g)+2NO2(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);DH =-1734 kJ/mol。
D:反应③中转移的电子数为为8,所以标准状况下 4.48LCH4 参加反应时转移的电子总数为1.60 mol
2013年初,全国各地多个城市都遭遇“十面霾伏”,造成“阴霾天”的主要根源之一是汽车尾气和燃煤尾气排放出来的固体小颗粒。
汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g) 2CO2+N2。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)的变化曲线如下图所示。据此判断:
(1)该反应为 反应(填“放热”或“吸热”):在T2温度下,0~2s内的平均反应速率:v(N2)= ;(2)当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在答题卡上画出 c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(3)某科研机构,在t1℃下,体积恒定的密闭容器中,用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度(具体数据见下表,CO2和N2的起始浓度为0)。
时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
c(NO)/xl0-4 mol L-1 |
10.0 |
4.50 |
2.50 |
1.50 |
1.00 |
1.00 |
c(CO)/xl0-3 mol L-1 |
3.60 |
3.05 |
2.85 |
2.75 |
2.70 |
2.70 |
t1℃时该反应的平衡常数K= ,平衡时NO的体积分数为 。
(4)若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。(下图中v正、K、n、m分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和质量)
(5)煤燃烧产生的烟气也含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g) = N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(g) △H=-867.0 kJ • mol-1
2NO2 (g) N2O4 (g) △H=-56.9 kJ • mol-1
H2O(g) = H2O(l) △H=-44.0 kJ • mol-1
写出CH4催化还原N2O4 (g)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(l)的热化学方程式 。