(16分)氮氧化合物是目前造成大气污染的主要气体。NO在空气中存在如下反应:

2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) ΔH

(1)上述反应分两步完成,其中第一步反应①如下,写出第二步反应②的热化学方程式(其反应的焓变ΔH2用含ΔH、ΔH1的式子来表示):

①2NO(g) N2O2(g) ΔH1<0 ②__________________________

(2)在某温度下的一密闭容器中充入一定量的NO2,测得NO2的浓度随时间的变化曲线如下图所示,前5 秒内的O2的平均生成速率为___________________mol•L-1•s-1,该条件下反应:2NO + O22NO2的化学平衡常数数值为_________________,平衡后某时刻,升高反应体系的温度,建立新平衡状态后,测的混合气体的平均相对分子质量小于原平衡状态,则:

2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) ΔH______0(填“<”或 “>”);

(3)2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)的两步反应中,反应①的反应速率数值较大,是一个快反应,会快速建立平衡状态,而反应②是一个慢反应,则决定反应2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)反应速率的是反应__________(填”①”或“②”)。对(2)中反应体系升高温度的过程中,发现2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)的反应速率变慢,结合该反应的两步反应过程分析可能的原因__________________________(反应未使用催化剂)。

(4)若(2)中反应体系,反应开始时使用催化剂,请在(2)的图中画出该反应体系反应进程可能的曲线。

(5)电解法处理氮氧化合物是目前大气污染治理的一个新思路,原理是将NOx在电解池中分解成无污染的N2和O2除去,如右图示,两电极间是固体氧化物电解质,在一定条件下可自由传导O2­-,电解池阴极反应为__________________。

目前,消除氮氧化物污染有多种方法。

(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:

①CH4 (g)+4NO2 (g)=4NO(g)+CO2 (g)+2H2 O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1

②CH4 (g)+4NO(g)=2N2 (g)+CO2 (g)+2H2 O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1

③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1

写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式__________

(2)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g)某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下

浓度/mol·L-1

时间/min

NO

N2

CO2

0

0.100

0

0

10

0.058

0.021

0.021

20

0.040

0.030

0.030

30

0.040

0.030

0.030

40

0.032

0.034

0.017

50

0.032

0.034

0.017

①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是_______

A.容器内CO2的浓度保持不变

B.v正(N2)=2 v正(NO)

C.容器内压强保持不变

D.混合气体的密度保持不变

E.混合气体的平均相对分子质量保持不变

②在该温度下时.该反应的平衡常数为 (保留两位小数);

③在30 min,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件是_____________。

(3)合成塔失去活性的铬锌触媒可用于制备锌锰电池。在碱性条件下,该电池的总反应为: Zn(s) +2MnO2 (s) +H2O(l) = Zn(OH)2 (s) +Mn2O3(s) ,该电池正极的电极反应式是 。PbO2 可以通过石墨为电极,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生反应的电极反应式为 ,阴极上观察到的现象是; 若电解液中不加入Cu(NO3)2这样做的主要缺点是

 0  147894  147902  147908  147912  147918  147920  147924  147930  147932  147938  147944  147948  147950  147954  147960  147962  147968  147972  147974  147978  147980  147984  147986  147988  147989  147990  147992  147993  147994  147996  147998  148002  148004  148008  148010  148014  148020  148022  148028  148032  148034  148038  148044  148050  148052  148058  148062  148064  148070  148074  148080  148088  203614 

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