2013年9月以來,我國(guó)很多地區(qū)大面積出現(xiàn)霧霾,特別是華中華北尤其嚴(yán)重,汽車尾氣、燃煤廢氣和冬季取暖排放的CO
2等都是形成霧霾的原因.
(1)用于凈化汽車尾氣的反應(yīng)為:2NO(g)+2CO(g)
2CO
2(g)+N
2(g)△H<0,在一定溫度下,如圖1在一體積固定的密閉容器中充入一定量的NO和CO在t
1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài).
①能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是
.
A.在單位時(shí)間內(nèi)生成1mol CO
2的同時(shí)消耗了1mol CO
B.混合氣體的密度不再改變
C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變
D.混合氣體的壓強(qiáng)不再變化
②在t
2時(shí)刻將容器的容積迅速擴(kuò)大到原來的2倍,在其他條件不變的情況下,t
3時(shí)刻達(dá)到新的平衡狀態(tài),之后不再改變條件.請(qǐng)?jiān)趫D1中補(bǔ)充畫出從t
2到t
4時(shí)刻正反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化曲線:
(2)CO對(duì)人類生存環(huán)境的影響很大,CO治理問題屬于當(dāng)今社會(huì)的熱點(diǎn)問題.鎳與CO反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ni(s)+4CO(g)?Ni(CO)
4(g),鎳與CO反應(yīng)會(huì)造成鎳催化劑中毒.為防止鎳催化劑中毒,工業(yè)上常用SO
2除去CO,生成物為S和CO
2.已知相關(guān)反應(yīng)過程的能量變化如圖2則用SO
2除去CO的熱化學(xué)方程式為
.
(3)NH
3催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù).發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是:2NH
3(g)+NO(g)+NO
2(g)
2N
2(g)+3H
2O(g)△H<0.為提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是(任意填一種)
.
(4)已知反應(yīng):CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g),現(xiàn)將不同量的CO(g)和H
2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),得到如下三組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組 |
溫度℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
達(dá)到平衡所需時(shí)間/min |
CO |
H2O |
H2 |
CO |
1 |
650 |
4 |
2 |
1.6 |
2.4 |
6 |
2 |
900 |
2 |
1 |
0.4 |
1.6 |
3 |
3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①實(shí)驗(yàn)1條件下平衡常數(shù)K=
(保留小數(shù)點(diǎn)后二位);
②實(shí)驗(yàn)3中,若平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率大于水蒸氣,則a、b必須滿足的關(guān)系是
;
③該反應(yīng)的△H
O(填“>”或“<”);若在900℃時(shí),另做一組實(shí)驗(yàn),在此容器中加入10mol CO、5mol H
2O、2mol CO
2、5mol H
2,則此時(shí)V
正
V
逆(填“>”或“<”);
(5)工業(yè)廢氣中含有的NO
2還可用電解法消除.用NO
2為原料可制新型綠色硝化劑N
2O
5.制備方法之一是先將NO
2轉(zhuǎn)化為N
2O
4,然后采用電解法制備N
2O
5,裝置如圖3.Pt乙為
極,電解池中生成N
2O
5的電極反應(yīng)式是
.