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【題目】氮的氧化物是造成大氣污染的主要物質。研究氮氧化物的反應機理,對于消除環(huán)境污染有重要意義;卮鹣铝袉栴}:

(1)已知2NO(g)+O2(g)-2NO2(g)H的反應歷程分兩步:

2NO(g)N2O2(g)() H1<0,v1=k1c2(NO),v1=k1c2(N2O2)

N2O2(g)+ O2(g) 2NO2(g)() H2<0,v2=k2c2(N2O2)c(O2),v2=k2c2(NO2)

比較反應①的活化能E1與反應②的活化能E2的大小:E1__E2(“>”、“<”“=”) 其判斷理由是__________;2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)K與上述反應速率常數(shù)k1、k1、k2、k2的關系式為_______;已知反應速率常數(shù)k隨溫度升高而增大若升高溫度后k2、k2分別增大a倍和ba____b(“>”、“<”“=”);一定條件下,2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)達平衡后,升高到某溫度,再達平衡后v2較原平衡減小根據上述速率方程分析,合理的解釋是_________________

(2)①以乙烯(C2H4)作為還原劑脫硝(NO),其脫硝機理如左下圖所示,若反應中n(NO):n(O2) =2:1,則總反應的化學方程式為_______________;脫硝率與溫度、負載率(分子篩中催化劑的質量分數(shù))的關系如右下圖,為達到最佳脫硝效果,應采用的條件是________________。

②用NO可直接催化NO分解生成N2、O2,將其反應機理補充完整(Vo代表氧空穴):

2Ni2++2Vo+2NO→2Ni3++2O-+N2 2O-→+O2-+1/2O2+V。______________

(3)電解NO可制備NH4NO3,其工作原理如右圖所示,陰極的電極反應式為______________

【答案】 活化能越大,一般分子成為活化分子越難,反應速率越慢 k1.k2/(k1.k2) 溫度升高,反應①、②的平衡均逆移,由于反應①的速率大,導致c(N2O2)減小且其程度大于k2c(O2)增大的程度,使三者的乘積即v2減小 6NO+3O2+2C2H43N2+4CO2+4H2O 350℃、負載率3.0% 2Ni3+ + O2-→2Ni2+ +VO+1/2O2 NO + 6H+ +5e- = NH4+ + H2O

【解析】

(1)活化能越低,反應速率越快,反應達到化學平衡時,v=v,由速率方程,反應速率常數(shù)k隨溫度升高而增大,反應②為放熱反應,溫度升高不利于反應正向進行,則v<v,反應①為快反應,溫度升高,兩個反應均逆向移動,體系中c(N2O2)降低,影響v2;(2)①由圖分析,在Cu催化作用下,C2H2作為還原劑,NOO2轉化為N2、CO2H2O,寫出反應方程式,由圖象可知,需要滿足脫銷率盡可能大,負載率選擇b,溫度選擇350℃;②整個反應機理過程需滿足元素守恒,抓住主反應為2NO═N2+O2,其余都是中間體,整個反應過程中,各中間體需有產生有消耗,使得三步反應機理凈結果為2NO═N2+O2;(3)電解池陰極發(fā)生還原反應,NO被還原為NH4,寫出陰極的電極反應。

(1)活化能越低,反應速率越快,①為快反應,②為慢反應,則活化能大小為E1<E2,判斷理由是:活化能越大,一般分子成為活化分子越難,反應速率越慢,2NO(g)+O2(g)2NO2(g) 的平衡常數(shù)K=c2(NO2)/c(O2)c2(NO),反應達到化學平衡時,v=v,所以k1c2(NO)=k1c2(N2O2),k2c2(N2O2)·c(O2)=k2c2(NO2),則有k1·k2/k1·k2= =K,反應速率常數(shù)k隨溫度升高而增大,反應②為放熱反應,溫度升高不利于反應正向進行,則v<v,所以若升高溫度后k2、k2分別增大a倍和b倍,則a<b,反應①為快反應,溫度升高,兩個反應均逆向移動,體系中c(N2O2)降低,影響v2,導致v2減小,可以解釋為:溫度升高,反應①、②的平衡均逆移,由于反應①的速率大,導致c(N2O2)減小且其程度大于k2c(O2)增大的程度,使三者的乘積即v2減小;(2)①根據機理圖分析,在Cu催化作用下,C2H2作為還原劑,NOO2轉化為N2、CO2H2O,反應中n(NO):n(O2)=2:1,所以發(fā)生反應的化學方程式為:6NO+3O2+2C2H43N2+4CO2+4H2O.根據圖象分析,需要滿足脫銷率盡可能大,負載率選擇b,溫度選擇350℃,即溫度選擇350℃,負載率選擇3.0%;②整個反應機理過程需滿足元素守恒,消耗氧空穴,最終還需生成氧空穴,整個反應機理為:①:①2Ni2++2VO+2NO→2Ni3++2O+N2,②2O→O2-+1/2O2+VO,第二步機理中釋放了一個O原子和一個O2-,第一步反應消耗2個氧空穴,第一步反應Ni2+轉化為Ni3+,則第三步反應機理中,Ni3+需轉化為Ni2+,消耗O2-,再生成一個O原子和一個氧空穴,最終還得是生成N2O2,抓住主要反應2NO═N2+O2,其余都是中間體,各中間體需限制在三步反應機理內有產生有消耗,最終使三步反應機理凈結果為2NO═N2+O2,綜合考慮,則第③步反應機理應為:2Ni3++O2→2Ni2++VO+1/2O2;(3)電解池陰極發(fā)生還原反應,NO被還原為NH4,所以陰極的電極反應為:NO+6H+5e=NH4+H2O。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】海洋植物如海帶、海藻中含有大量的碘元素,碘元素以碘離子的形式存在。實驗室里從海藻中提取碘的流程如下圖:

(1)實驗室焙燒海帶,需要下列儀器中的________(填字母)。

a.試管 b.燒杯c.坩堝 d.泥三角e.鐵三腳架 f.酒精燈

(2)指出提取碘的過程中有關的實驗操作名稱:①________,________。

(3)提取碘的過程中,可選擇的有機試劑是________(填字母)。

A.甲苯、酒精 B.四氯化碳、苯

C.汽油、乙酸 D.汽油、甘油

(4)為使海藻灰中碘離子轉化為碘的有機溶液,實驗室有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導管、圓底燒瓶、石棉網以及必要的夾持儀器、物品,尚缺少的玻璃儀器有________________。

(5)小組用CCl4萃取碘水中的碘,在下圖的分液漏斗中,下層液體呈________色;他們打開分液漏斗活塞,卻未見液體流下,原因可能是_________________________________________。

(6)從含碘的有機溶液中提取碘和回收有機溶劑,還須經過蒸餾,指出下面實驗裝置圖中的錯誤之處:

________________________________________________________________________;

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(7)進行上述蒸餾操作時,使用水浴加熱的原因是________________________________________________,最后晶態(tài)碘在________里聚集。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】中學常見單質A、B和甲、乙、丙三種化合物有如圖所示的轉換關系(部分產物未列出),單質A常作為食品包裝材料,甲是兩性氧化物。

根據圖示轉化關系回答:

(1)寫出反應①的離子方程式:_________________。

(2)實驗室完成單質A與Fe2O3反應實驗,需要的試劑還有_______。

a.KCl      b.KClO 3    c.MnO2    d.Mg

(3)利用該反應的原理,工業(yè)上可用于___________

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】根據如表提供的數(shù)據可知,在溶液中能大量共存的微粒組是

A. H2CO3 、HCO3、CH3COO、CN

B. CO32-、 HCO3、CH3COOH、CN

C. HCO3、CH3COO、CN、HCN

D. HCN 、HCO3、CN、CO32-

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】如圖所示,關閉活塞,向甲、乙兩剛性密閉容器中分別充入1 mol A、2 mol B,此時甲、乙的容積均為2 L(連通管體積忽略不計)。在T℃時,兩容器中均發(fā)生下述反應:A(g)+2B(g)2C(g)+3D(g) △H < 0。達平衡時,乙的體積為2.6 L,下列說法正確的是

A. 甲中反應的平衡常數(shù)小于乙

B. 若打開活塞K,達平衡時乙容器的體積為3.2 L

C. 當乙中A與B的體積分數(shù)之比為1:2時,反應達到平衡狀態(tài)

D. 平衡時甲容器中A的物質的量小于0.55 mol

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A. 常溫下醋酸分子不可能存在于pH>7的堿性溶液中

B. 常溫下pH=2的H2SO4與pH=13的NaOH溶液混和,所得混和液的pH=11,則H2SO4溶液與NaOH溶液的體積比是9:1

C. 0.1mol/L硫化鈉溶液中,c(S2)+c(HS)+2c(H2S)=0.1mol/L

D. 常溫下向氯化銨溶液中加入少量氨水使溶液的pH=7,則混合溶液中c(NH4+)>c(Cl)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】微量元素在生物體內含量雖然很少,卻是維持正常生命活動不可缺少的。這可通過下面的哪一實例得到證實(

A.Mg時葉片變黃

B.油菜缺B時只開花不結果

C.動物血液中鈣鹽的含量太低會抽搐

D.P會導致作物植株矮小

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】如圖表示一個化學反應過程,圖中的黑球表示兩個相同的單糖或其單元。

則圖中的a、b、c分別表示(  )

A. 麥芽糖 麥芽糖酶 葡萄糖

B. 蔗糖 蔗糖酶 果糖

C. 乳糖 乳糖酶 葡萄糖

D. 淀粉 淀粉酶 葡萄糖

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】關于組成生物體的化學元素的敘述,正確的是( )

A. 組成細胞的化學元素大多以化合物的形式存在

B. 細胞中常見的化學元素有60種

C. C元素是組成細胞的最基本元素,因為C元素含量最多

D. K、Ca、Zn屬于大量元素

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