6.汽车尾气中的主要污染物是NO以及燃料不完全燃烧所产生的CO.为了减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:
2NO(g)+2CO(g)$\stackrel{催化剂}{?}$2CO2(g)+N2(g)△H=a kJ/mol.
为了测定在某种催化剂作用下该反应的反应速率,t1℃下,在一等容的密闭容器中,某科研机构用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度如下表(CO2和N2的起始浓度为0).
时间/s012345
c(NO)/×10-4 mol•L-110.04.502.501.501.001.00
c(CO)/×10-3 mol•L-13.603.052.852.752.702.70
回答下列问题:
(1)在上述条件下该反应能自发进行,则正反应必然是放热反应(填“放热”或“吸热”).
(2)前3s内的平均反应速率v(N2)=1.42×10-4 mol•L-1•s-;t1℃时该反应的平衡常数K=5000.
(3)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时改变下列条件,能提高NO转化率的是CD.
A.选用更有效的催化剂
B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度
D.缩小容器的体积
(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率.根据下表设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如图所示:
实验编号T/℃NO初始浓度/mol•L-1CO初始浓度/mol•L-1催化剂的比表面积/m2•g-1
3501.20×10-35.80×10-3124
2801.20×10-35.80×10-3124
2801.20×10-35.80×10-382
则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的实验编号依次为③②①.
(5)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2=-221.0kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H3=-393.5kJ/mol
则处理汽车尾气反应中的a=-746.5.
(6)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,有关反应为:
C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g)△H4
向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,在t2℃下反应,有关数据如下表:
NON2CO2
起始浓度/mol•L-10.1000
平衡浓度/mol•L-10.040.030.03
平衡后升高温度,再次达到平衡测得容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则△H4<0(填“>”、“=”或“<”).
2.苯乙烯是重要的基础有机化工原料.工业中以乙苯(C6H5-CH2CH3)为原料,采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6H5-CH=CH2)的反应方程式为:C6H5-CH2CH3(g)?C6H5-CH=CH2(g)+H2(g)△H1=+125kJ•mol-1
(1)向体积为VL的密闭容器中充入a mol乙苯,反应达到平衡状态时,平衡体系组成(物质的量分数)与温度的关系如图1所示:

600℃时,由图1可知:
①氢气的物质的量分数为25%.
②此温度下该反应的平衡常数$\frac{a}{6V}$.
(2)分析上述平衡体系组成与温度的关系图:当温度高于970℃,苯乙烯的产率不再增加,其原因可能是有机化合物在温度过高时分解.
(3)实际生产中常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(稀释剂不参加反应).C6H5C2H5的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强关系如图2.加入稀释剂能影响C6H5C2H5平衡转化率的原因是:正反应为气体分子数增大的反应,保持压强不变,加入水蒸气,容器体积应增大,等效为降低压强,平衡向正反应方向移动.
(4)某些工艺中,在反应的中途加入O2和特定的催化剂,有利于提高C6H5C2H5的平衡转化率.试解释其原因:氧气将反应生成的氢气消耗掉,减小了氢气的浓度;同时该反应放热使体系温度升高,平衡正反应方向移动.
(5)已知某温度下,当压强为101.3kPa时,该反应中乙苯的平衡转化率为30%;在相同温度下,若反应体系中加入稀释剂水蒸气并保持体系总压为101.3kPa,则乙苯的平衡转化率>30%
(6)乙苯在特定催化剂下发生氧化脱氢:
C6H5-CH2CH3(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?C6H5-CH=CH2(g)+H2O(g)△H
已知 H2的燃烧热△H为-285.8KJ/mol,水的汽化热为2441.12焦耳/克,则△H=-116.8kJ•mol-1
 0  172988  172996  173002  173006  173012  173014  173018  173024  173026  173032  173038  173042  173044  173048  173054  173056  173062  173066  173068  173072  173074  173078  173080  173082  173083  173084  173086  173087  173088  173090  173092  173096  173098  173102  173104  173108  173114  173116  173122  173126  173128  173132  173138  173144  173146  173152  173156  173158  173164  173168  173174  173182  203614 

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