随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重,如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去NO的主要反应如下:4NH3(g)+6NO(g)
5N2(g)+6H2O(l)△H<0
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中按照n(NH3)︰n(NO)=2︰3充入反应物,发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是__ 。
A.c(NH3)︰c(NO)=2︰3
B.n(NH3)︰n(N2)不变
C.容器内压强不变
D.容器内混合气体的密度不变
E.1molN—H键断裂的同时,生成1molO—H键
(2)某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的O2充入2L密闭容器中,在Ag2O催化剂表面发生上述反应,NO的转化率随温度变化的情况如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/19/5a56dc1f-4827-4c89-8fa5-49d956ec81e0.png?resizew=246)
①在5min内,温度从420K升高到580K,此时段内NO的平均反应速率v(NO)=__ ;
②在有氧条件下,温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是__ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中按照n(NH3)︰n(NO)=2︰3充入反应物,发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是
A.c(NH3)︰c(NO)=2︰3
B.n(NH3)︰n(N2)不变
C.容器内压强不变
D.容器内混合气体的密度不变
E.1molN—H键断裂的同时,生成1molO—H键
(2)某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的O2充入2L密闭容器中,在Ag2O催化剂表面发生上述反应,NO的转化率随温度变化的情况如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/19/5a56dc1f-4827-4c89-8fa5-49d956ec81e0.png?resizew=246)
①在5min内,温度从420K升高到580K,此时段内NO的平均反应速率v(NO)=
②在有氧条件下,温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是
更新时间:2020-11-14 21:31:17
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解题方法
【推荐1】氨在人类的生产生活中有着非常重要的作用,请回答下列有关问题:
(1)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1,查阅文献资料,化学键键能如表:
①氨分解反应NH3(g)![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/10/2568072271937536/2568165156388864/STEM/77d9be0cb06c47aab941cd7bf17daca0.png?resizew=36)
N2(g)+
H2(g)的活化能Ea1=300kJ·mol-1,则合成氨反应
N2(g)+
H2(g)
NH3(g)的活化能Ea1=___ 。
②氨气完全燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式为___ 。
(2)已知NH3·H2O为一元弱碱。N2H4·H2O为二元弱玻,在水溶液中的一级电离方程式表示为:N2H4·H2O+H2O
N2H5·H2O++OH-。则可溶性盐盐酸肼(N2H6Cl2)第一步水解的离子方程式为___ ;溶液中离子浓度由大到小的排列顺序为___ 。
(3)某实验小组模拟工业合成氨:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH<0,在一恒温恒容的密闭容器中充入氮气和氢气。
①t1时刻到达平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图所示,下列说法正确的是___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/10/2568072271937536/2568165156388864/STEM/ddc06d593e1b4bcb9e2993f559710a85.png?resizew=229)
A.I、II两过程到达平衡时,平衡常数:KI<KII
B.I、II两过程到达平衡时,NH3的体积分数:I<II
C.I、II两过程到达平衡的标志:混合气体密度不再发生变化
D.t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加N2和H2混合气
②若向恒容的密闭容器中投入5molN2、15molH2,在不同温度下分别达平衡时,混合气中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/10/2568072271937536/2568165156388864/STEM/b09206f7-ece0-4835-b901-8a4fdc0aaf91.png?resizew=287)
温度T1、T2、T3大小关系是__ 。M点的平衡常数Kp=___ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,列出计算表达式)。
(4)目前科学家利用生物燃料电池原理(电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子),研究室温下合成氨并取得初步成果,示意图如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/10/2568072271937536/2568165156388864/STEM/645c118d-2933-4d70-a898-6601b43be657.png?resizew=365)
①导线中电子移动方向是___ 。
②固氮酶区域发生反应的离子方程式是___ 。
(1)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1,查阅文献资料,化学键键能如表:
化学键 | H—H | N![]() | N—H |
E/kJ·mol-1 | 436 | 946 | 391 |
①氨分解反应NH3(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/10/2568072271937536/2568165156388864/STEM/77d9be0cb06c47aab941cd7bf17daca0.png?resizew=36)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cfa1e7ffae662aefb49a44c52d4954d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3011dd621bf3e69e8a0a2edeada97299.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/10/2568072271937536/2568165156388864/STEM/77d9be0cb06c47aab941cd7bf17daca0.png?resizew=36)
②氨气完全燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式为
(2)已知NH3·H2O为一元弱碱。N2H4·H2O为二元弱玻,在水溶液中的一级电离方程式表示为:N2H4·H2O+H2O
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/10/2568072271937536/2568165156388864/STEM/77d9be0cb06c47aab941cd7bf17daca0.png?resizew=36)
(3)某实验小组模拟工业合成氨:N2(g)+3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/10/2568072271937536/2568165156388864/STEM/77d9be0cb06c47aab941cd7bf17daca0.png?resizew=36)
①t1时刻到达平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图所示,下列说法正确的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/10/2568072271937536/2568165156388864/STEM/ddc06d593e1b4bcb9e2993f559710a85.png?resizew=229)
A.I、II两过程到达平衡时,平衡常数:KI<KII
B.I、II两过程到达平衡时,NH3的体积分数:I<II
C.I、II两过程到达平衡的标志:混合气体密度不再发生变化
D.t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加N2和H2混合气
②若向恒容的密闭容器中投入5molN2、15molH2,在不同温度下分别达平衡时,混合气中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/10/2568072271937536/2568165156388864/STEM/b09206f7-ece0-4835-b901-8a4fdc0aaf91.png?resizew=287)
温度T1、T2、T3大小关系是
(4)目前科学家利用生物燃料电池原理(电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子),研究室温下合成氨并取得初步成果,示意图如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/10/2568072271937536/2568165156388864/STEM/645c118d-2933-4d70-a898-6601b43be657.png?resizew=365)
①导线中电子移动方向是
②固氮酶区域发生反应的离子方程式是
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【推荐2】科学家开发高效多功能催化剂,高选择性利用CO2和H2制备CH4,实现废旧物资循环利用。反应原理是CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O。
(1)利用CH4可制备乙烯及合成气(CO、H2)。有关化学键键能(E)的数据如表:
①已知
,则a=___________ ;
②已知
,当放出的热量为nkJ时,该反应转移的电子数为___________ (用含m、n、NA的代数式表示,NA表示阿代加德罗常数)。
(2)在恒温恒容条件下充入CO2(g)和H2(g)发生反应CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O。
①下列情况表明该反应已达到平衡状态的是___________ (填标号)。
a.混合气体的密度不再随时间变化
b.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f50f77773198c9560d16028a299a6d24.png)
c.混合气体的平均摩尔质量不随时间变化D.CO2(g)和H2(g)的浓度之比不随时间变化
②其他条件相同,只改变下列一个条件,能提高CH4(g)生成速率的是___________ (填标号)。
a.降低温度 b.再充入H2 c.充入N2 d.及时移走部分H2
(3)在恒温条件下,向一容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和4molH2,发生上述反应,测得气体总压强变化如图。0~10min内,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45609efc0f7d44fdbd60aface9006412.png)
___________
;0~5min内v(H2)___________ (填“大于”“小于”或“等于”)5~10min内v(H2)。
(4)下图是甲烷燃料电池的原理示意图:
①负极的电极反应式为___________ 。
②电池工作一段时间后,电解质溶液的pH___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)利用CH4可制备乙烯及合成气(CO、H2)。有关化学键键能(E)的数据如表:
化学键 | H-H | C=C | C-C | C-H |
E/(kJmol1) | 436 | A | 348 | 413 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc5e84e2f7db5a9523ccce0bcef68df7.png)
②已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f3fc34e12986b210671291099b67d51.png)
(2)在恒温恒容条件下充入CO2(g)和H2(g)发生反应CO2(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①下列情况表明该反应已达到平衡状态的是
a.混合气体的密度不再随时间变化
b.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f50f77773198c9560d16028a299a6d24.png)
c.混合气体的平均摩尔质量不随时间变化D.CO2(g)和H2(g)的浓度之比不随时间变化
②其他条件相同,只改变下列一个条件,能提高CH4(g)生成速率的是
a.降低温度 b.再充入H2 c.充入N2 d.及时移走部分H2
(3)在恒温条件下,向一容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和4molH2,发生上述反应,测得气体总压强变化如图。0~10min内,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45609efc0f7d44fdbd60aface9006412.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36e533d654a153e681b831fa9ccefb53.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/3/9972739c-060c-4ee3-a63e-cc4efca6d002.png?resizew=168)
(4)下图是甲烷燃料电池的原理示意图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/3/1007b6a3-8018-46d2-9905-58621df1c75b.png?resizew=234)
①负极的电极反应式为
②电池工作一段时间后,电解质溶液的pH
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【推荐3】化学平衡是最重要的化学反应原理之一。
(1)现有容积为1L的恒温恒容密闭容器,向其中加入1molA气体和1molB气体后发生反应:A(g)+B(g)
C(g) ΔH=-qkJ·mol-1(q>0),ts后,反应达到平衡状态,生成0.5molC气体,放出热量Q1kJ。回答下列问题:
①在题干条件下,说明该反应已经达到平衡状态的有__ (填序号)。
A.消耗0.1molA的同时生成0.1molC
B.容器中气体的压强不随时间而变化
C.容器中气体的密度不随时间而变化
D.A的转化率为50%
②保持容器温度和容积不变,若开始时向容器中加入1molC气体,反应达到平衡时,吸收热量Q2kJ,则Q1、Q2与q的数值关系正确的是___ (填序号)。
A.Q1+Q2=q B.Q1+2Q2<q C.Q1+2Q2>q D.Q1+Q2<q
③在原平衡基础上,保持容器温度和容积不变,向容器中再通入amolA气体,重新达平衡后,B气体的转化率为75%,则a=__ 。
(2)在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20molH2,发生CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)反应。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/26/2d14de81-9e82-4d92-a10c-aa1966e38db6.png?resizew=187)
①A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为___ 。
②若达到平衡状态A时,容器的体积为8L,则在平衡状态B时容器的体积为___ L。
(3)以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。则电源的正极为___ (填“A”或“B”),写出阳极的电极反应式___ 。
(1)现有容积为1L的恒温恒容密闭容器,向其中加入1molA气体和1molB气体后发生反应:A(g)+B(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/29/2473081861496832/2475922492284928/STEM/02a1609e153147888c1b26aa9b7b09a5.png?resizew=43)
①在题干条件下,说明该反应已经达到平衡状态的有
A.消耗0.1molA的同时生成0.1molC
B.容器中气体的压强不随时间而变化
C.容器中气体的密度不随时间而变化
D.A的转化率为50%
②保持容器温度和容积不变,若开始时向容器中加入1molC气体,反应达到平衡时,吸收热量Q2kJ,则Q1、Q2与q的数值关系正确的是
A.Q1+Q2=q B.Q1+2Q2<q C.Q1+2Q2>q D.Q1+Q2<q
③在原平衡基础上,保持容器温度和容积不变,向容器中再通入amolA气体,重新达平衡后,B气体的转化率为75%,则a=
(2)在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20molH2,发生CO(g)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/29/2473081861496832/2475922492284928/STEM/6d1f52f3df214fc3ae8f618363c084c4.png?resizew=41)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/26/2d14de81-9e82-4d92-a10c-aa1966e38db6.png?resizew=187)
①A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为
②若达到平衡状态A时,容器的体积为8L,则在平衡状态B时容器的体积为
(3)以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。则电源的正极为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/26/c4dd3c91-987e-4ade-bd40-4f3470aed591.png?resizew=328)
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【推荐1】为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量。其中,控制空气中氮氧化物和硫氧化物的含量尤为重要。
(1)煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物,用CH4催化还原NO2可消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -867.0kJ/mol;
②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.8kJ/mol;
③N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+89.0kJ/mol
则CH4催化还原NO的热化学方程式为_______________________________ 。
(2)将0.20mol NO和0.10mol CO充入一个温度恒定、容积恒为2L的密闭容器中发生反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),可实现氮氧化物的转化,反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示。
①N2在0~9min内的平均反应速率v(N2)=________ mol/(L·min)(保留两位有效数字)。
②第12min时改变的反应条件可能为________ (填字母代号)。
A.充入水蒸气稀释反应物 B.加入NO C.加催化剂 D.增大压强 E.降低温度
(3)室温下,烟气中的SO2可用某浓度的NaOH溶液吸收得到pH=7的溶液,试计算所得溶液中
=_________ (已知:常温下H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.0×10−2,Ka2=6.0×10−8)。
(4)烟气中的SO2也可用Na2SO3溶液吸收,吸收过程中,pH随n(SO32−):n(HSO3−)变化关系如下表:
当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):___________
a.c(Na+)=2c(SO32−)+c(HSO3−)
b.c(Na+)>c(HSO3−)>c(SO32−)>c(H+)=c(OH−)
c.c(Na+)+c(H+) =c(SO32−)+c(HSO3−)+c(OH−)
(1)煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物,用CH4催化还原NO2可消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -867.0kJ/mol;
②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.8kJ/mol;
③N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+89.0kJ/mol
则CH4催化还原NO的热化学方程式为
(2)将0.20mol NO和0.10mol CO充入一个温度恒定、容积恒为2L的密闭容器中发生反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),可实现氮氧化物的转化,反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/16/2442743291461632/2443331570458624/STEM/db617aaaeb1e44678f85f873a0fee004.png?resizew=236)
①N2在0~9min内的平均反应速率v(N2)=
②第12min时改变的反应条件可能为
A.充入水蒸气稀释反应物 B.加入NO C.加催化剂 D.增大压强 E.降低温度
(3)室温下,烟气中的SO2可用某浓度的NaOH溶液吸收得到pH=7的溶液,试计算所得溶液中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc8dbc55f4f608a9af8f4b21976bd300.png)
(4)烟气中的SO2也可用Na2SO3溶液吸收,吸收过程中,pH随n(SO32−):n(HSO3−)变化关系如下表:
n(SO32−):n(HSO3−) | 99:1 | 1:1 | 1:99 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):
a.c(Na+)=2c(SO32−)+c(HSO3−)
b.c(Na+)>c(HSO3−)>c(SO32−)>c(H+)=c(OH−)
c.c(Na+)+c(H+) =c(SO32−)+c(HSO3−)+c(OH−)
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【推荐2】氢能是极具发展潜力的清洁能源,2021年我国制氢量位居世界第一、请回答:
(1)氢化铝钠(NaAlH4)是一种重要的储氢材料,已知:
NaAlH4(s)=
Na3AlH6(s)+
Al(s)+H2(g),△H=+37kJ•mol-1
Na3AlH6(s)=3NaH(s)+Al(s)+
H2(g),△H=+70.5kJ•mol-1
则NaAlH4(s)=NaH(s)+Al(s)+
H2(g),△H=___________ 。
(2)工业上,常用
与
重整制备
。500℃时,主要发生下列反应:
Ⅰ.
Ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75b662c3a4d646bdc316c08678bfc14c.png)
①已知:
。向重整反应体系中加入适量多孔CaO,其优点是___________ 。
②下列操作中,能提高CH4(g)平衡转化率的是___________ (填标号)。
A.加催化剂 B.增加CH4(g)用量 C.移除H2(g) D.恒温恒压,通入惰性气体
③500℃、恒压(Po)条件下,1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)反应达平衡时,CH4(g)的转化率为0.5,CO2(g)的物质的量为0.25 mol,则反应Ⅱ的平衡常数KP=___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)实现碳达峰、碳中和是贯彻新发展理念的内在要求,因此二氧化碳的合理利用成为研究热点。可用氢气和二氧化碳在催化剂作用下合成甲醇:
。
恒压下,CO2和H2的起始物质的量之比为1∶3时,该反应甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示。该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
___________ 0,甲醇的产率P点高于T点的原因为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/19/960fe13b-06e5-484d-b8d7-1b81f3435b88.png?resizew=379)
(4)利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料,装置如图:铜电极上产生CH4的电极反应式为___________ 。
(1)氢化铝钠(NaAlH4)是一种重要的储氢材料,已知:
NaAlH4(s)=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f1dd362f843e640ce551ad1787c9873.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c8b45edad1f59a7454739675fd2de55.png)
Na3AlH6(s)=3NaH(s)+Al(s)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3a848020a0d6420af76ec7bbadc9cdf5.png)
则NaAlH4(s)=NaH(s)+Al(s)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3a848020a0d6420af76ec7bbadc9cdf5.png)
(2)工业上,常用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db409145b16fb9fde2941d508d1d53da.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/344163d82603e814e24e0a620fab1266.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b51c02c842e13205fa31c74d9d048942.png)
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0611c6bb60f5412ca081228b0f40ebd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75b662c3a4d646bdc316c08678bfc14c.png)
①已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/92205ec1a22140efadb03586b4b11271.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4114c7a4c50349d5151de659f84d6673.png)
②下列操作中,能提高CH4(g)平衡转化率的是
A.加催化剂 B.增加CH4(g)用量 C.移除H2(g) D.恒温恒压,通入惰性气体
③500℃、恒压(Po)条件下,1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)反应达平衡时,CH4(g)的转化率为0.5,CO2(g)的物质的量为0.25 mol,则反应Ⅱ的平衡常数KP=
(3)实现碳达峰、碳中和是贯彻新发展理念的内在要求,因此二氧化碳的合理利用成为研究热点。可用氢气和二氧化碳在催化剂作用下合成甲醇:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f962566ae558c2880e851f56cdace9ac.png)
恒压下,CO2和H2的起始物质的量之比为1∶3时,该反应甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示。该反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/19/960fe13b-06e5-484d-b8d7-1b81f3435b88.png?resizew=379)
(4)利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料,装置如图:铜电极上产生CH4的电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/19/08b38db8-34c1-43e5-a997-f6c863842247.png?resizew=230)
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】铜基催化剂催化甲醇水蒸气重整制氢是液体燃料制氢的重要方向,主要包含甲醇水蒸气重整反应。甲醇分解反应和水气变换反应,具体反应方程式如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2edf3ec4c25802a60151619a6cf99822.png)
_______ kJ⋅mol
。
(2)有利于提高甲醇平衡转化率的是_______ (填标号)。
A.增加
的用量
B.恒温恒压条件下通入Ar
C.升高温度
D.选择更高效的催化剂
E.及时分离出![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(3)一定条件下,向压强为
的恒压密闭容器中通入
、
物质的量比为1∶1的混合气体,发生上述反应,达到平衡时,容器中
,
,此时
的产率为_______ ,反应Ⅱ的以分压表示的化学平衡常数
为_____ (用含
的代数式表示)。
(4)液相空速表示进料速度的快慢。不同温度下,平衡时甲醇转化率和CO浓度随甲醇液相空速的变化如图所示。随温度升高,CO浓度变化的原因是_______ ,制氢产物可以用于车载燃料电池,CO含量太高会对电池产生巨大危害。甲醇水蒸气重整制氢的适宜条件是_______ ℃,_______ L·h
。
制乙烯的原理如图所示。因电解前后电解液浓度几乎不变,故可实现
的连续转化。_______ 。
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd98a359d6af2337d387a3a1f6ddf330.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad51f438aa9a4861b55019f3c2546359.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e6b740d39c0a221ad6d1ddbb4a02f26.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/103a90fa47dace184a5aeddb50e34500.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/019fab59ac5c486c26295bfc5ce20b31.png)
回答下列问题:
(1)则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2edf3ec4c25802a60151619a6cf99822.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
(2)有利于提高甲醇平衡转化率的是
A.增加
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55907e8da682ed478c7da5e3e84aa7c7.png)
B.恒温恒压条件下通入Ar
C.升高温度
D.选择更高效的催化剂
E.及时分离出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(3)一定条件下,向压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05ddd6f839e463ac5504467b1e496e90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55907e8da682ed478c7da5e3e84aa7c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe385606322e88ff02712045e1834e43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/117d0b29dc36e6be36b8b70568e91282.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b184882d7b2db21e9bb2b35f4db9f0fa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8212acc497cf31c0a01dfb64de1afb7f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/febe6ae46e15c2df1772464535e1ce23.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05ddd6f839e463ac5504467b1e496e90.png)
(4)液相空速表示进料速度的快慢。不同温度下,平衡时甲醇转化率和CO浓度随甲醇液相空速的变化如图所示。随温度升高,CO浓度变化的原因是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
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适中
(0.65)
【推荐1】一碳化学是指以分子中只含一个碳原子的化合物(如一氧化碳、二氧化碳、甲烷、甲醇等)为原料,用化工的方法制造产品的化学体系的总称。我国能源比较丰富,煤的储量6000亿吨,居世界第三位,因此,发展一碳化学有着优越的条件和光明的前途。请回答下列有关问题。
(1)已知在一定温度下有如下反应:
Ⅰ.
kJ/mol
Ⅱ.
kJ/mol
Ⅲ.
则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/507305ce1c3525e9b935e7c92b3a0ae0.png)
___________ kJ/mol。
(2)在一体积为2L的恒容密闭容器中,加入1mol
、2mol
,发生反应
,CO的平衡转化率随温度的变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/19/2854536570372096/2854774403727360/STEM/3540c48430e54707b7bda24160869547.png?resizew=132)
①反应△H___ 0(填“”或“”)。
②在某温度下,能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是______ 。
a.混合气体中
不再改变b.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/860bbb6f593e787ae802d5e6cd19ef8c.png)
c.v正(H2O)=v逆(H2)d.混合气体的平均相对分子质量不再改变
③A点时
的转化率为___________ 。
④在体积不变时,要增大该反应的正反应速率可采取的措施是:___________ (写两条)。
⑤A点时该反应的平衡常数为___________ (保留到小数点后两位)。
(1)已知在一定温度下有如下反应:
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/208ed6eaa852344f47f7ab9be3c82809.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/961aed7a3f3de75476f17739d6c41deb.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e24332d9fc57dabd2c1b81d763170a0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/507305ce1c3525e9b935e7c92b3a0ae0.png)
(2)在一体积为2L的恒容密闭容器中,加入1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bfd35440d5dc3b90617892a68a939664.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d33be45ca656074e7366a2fc9fd6150.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/904c8d2521e7d70fdad6ce364853f4e8.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/19/2854536570372096/2854774403727360/STEM/3540c48430e54707b7bda24160869547.png?resizew=132)
①反应△H
②在某温度下,能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是
a.混合气体中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f890d793f444a47af857e7a932bc450.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/860bbb6f593e787ae802d5e6cd19ef8c.png)
c.v正(H2O)=v逆(H2)d.混合气体的平均相对分子质量不再改变
③A点时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d33be45ca656074e7366a2fc9fd6150.png)
④在体积不变时,要增大该反应的正反应速率可采取的措施是:
⑤A点时该反应的平衡常数为
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】三氯胺(NCl3)是一种饮用水二级消毒剂,可由以下反应制备:
Ⅰ.NH3(g)+3Cl2(g)=NCl3(1)+3HCl(g) ΔH回答下列问题:
(1)已知:Ⅱ.2NH3(g)+3Cl2(g)=N2(g)+6HCl(g) ΔH1
Ⅲ.N2(g)+3Cl2(g)=2NCl3(1) ΔH2
则ΔH=___
用含ΔH1和ΔH2的代数式表示
。
(2)向容积均为2L的甲、乙两个恒温密闭容器中分别加入4molNH3和4molCl2,发生反应Ⅰ,测得两容器中n(Cl2)随反应时间的变化情况如表所示:
①0—80min内,容器甲中v(NH3)=___ (保留两位有效数字)。
②反应Ⅰ的ΔH___ 0(填“>”或“<”)。
③关于反应Ⅰ,下列说法正确的是___
填选项字母
。
A.容器内
=
,说明反应达到平衡状态
B.容器内气体密度不变,说明反应达到平衡状态
C.达平衡后,加入一定量NCl3(l),平衡逆向移动
D.达平衡后,按原投料比再充入一定量反应物,平衡后NH3的转化率增大
④反应Ⅰ的平衡常数表达式K=__ 。温度为T2时,该反应的平衡常数K=__ 。
Ⅰ.NH3(g)+3Cl2(g)=NCl3(1)+3HCl(g) ΔH回答下列问题:
(1)已知:Ⅱ.2NH3(g)+3Cl2(g)=N2(g)+6HCl(g) ΔH1
Ⅲ.N2(g)+3Cl2(g)=2NCl3(1) ΔH2
则ΔH=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/19/2574251177148416/2574500558643200/STEM/064cac2750ab41ababf77036d23b31f7.png?resizew=11)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/19/2574251177148416/2574500558643200/STEM/2eda04a00152457cac16345e23feb458.png?resizew=11)
(2)向容积均为2L的甲、乙两个恒温密闭容器中分别加入4molNH3和4molCl2,发生反应Ⅰ,测得两容器中n(Cl2)随反应时间的变化情况如表所示:
时间 | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
容器甲(T1) | 4.0 | 3.0 | 2.0 | 1.6 | 1.6 |
容器乙(T2) | 4.0 | 2.9 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
①0—80min内,容器甲中v(NH3)=
②反应Ⅰ的ΔH
③关于反应Ⅰ,下列说法正确的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/19/2574251177148416/2574500558643200/STEM/064cac2750ab41ababf77036d23b31f7.png?resizew=11)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/19/2574251177148416/2574500558643200/STEM/2eda04a00152457cac16345e23feb458.png?resizew=11)
A.容器内
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/08f1bc15c64f743af46ac8a1fe7ea4fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4dac452fbb5ef6dd653e7fbbef639484.png)
B.容器内气体密度不变,说明反应达到平衡状态
C.达平衡后,加入一定量NCl3(l),平衡逆向移动
D.达平衡后,按原投料比再充入一定量反应物,平衡后NH3的转化率增大
④反应Ⅰ的平衡常数表达式K=
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】汽车等交通工具为出行、物流带来了舒适和方便。然而,这些燃油车排放的尾气中含有大量的氮氧化物,也会对人体健康和环境产生危害。
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如下图所示。1molN2和1molO2完全反应生成NO_______ (填“吸收”或“放出”)的能量为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/19/f71cc4ae-1aa2-4b66-8819-a8d2ccfcdd29.png?resizew=272)
(2)某课题小组利用活性炭对NO进行吸附:
,向恒压密闭容器中加入足量活性炭和一定量NO气体,能说明该反应已达平衡状态的是_______。
(3)在上述实验条件下,反应相同时间,测得NO的转化率随温度的变化曲线如下图所示,1050K前,NO的转化率随温度升高而增大的原因是_______ 。由该曲线的变化趋势可推知NO的吸附反应是_______ (填“吸热”或“放热”)反应。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/19/405b3828-caba-4758-91e5-2e50eb179641.png?resizew=274)
(4)在上述实验条件下,1100K时,平衡时CO2的体积分数是_______ 。
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如下图所示。1molN2和1molO2完全反应生成NO
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/19/f71cc4ae-1aa2-4b66-8819-a8d2ccfcdd29.png?resizew=272)
(2)某课题小组利用活性炭对NO进行吸附:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b06f8c08c776582229d17df916825b49.png)
A.体系的压强不再变化 |
B.![]() |
C.混合气体的平均相对分子质量不变 |
D.体系中活性炭的质量不再变化 |
(3)在上述实验条件下,反应相同时间,测得NO的转化率随温度的变化曲线如下图所示,1050K前,NO的转化率随温度升高而增大的原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/19/405b3828-caba-4758-91e5-2e50eb179641.png?resizew=274)
(4)在上述实验条件下,1100K时,平衡时CO2的体积分数是
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】二甲醚
是含氢量高、廉价易得、无毒的优良制氢原料,二甲醚水蒸气重整制氢体系中发生如下反应:
主反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23fe8c226ba233a77cb4419ccd606970.png)
副反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/62d9af8cea1b01db4a9ea52969b187d3.png)
回答下列问题:
(1)上述两反应涉及的六种分子中,是非极性分子的是___________ (写出分子式)。CH4分子中的碳元素位于周期表的___________ 区。
(2)主反应在___________ (填“高温”或“低温”)下能自发进行。根据主反应,从平衡角度考虑能提高H2产率的措施有___________ (任写一种)。
(3)以水煤气作为原料制取H2可以减少副反应带来的损耗并提高H2的产量,如图是CO与水反应的历程图(附着在催化剂表面上的用·标识)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/29/7ddb99a7-976d-4911-b1f7-1ea434b4182d.png?resizew=401)
该反应历程决速步的反应方程式为___________ 。总反应的焓变___________ (填“<”或“>”)0。
(4)如图是CO2选择性随水醚比变化的曲线,由图可知,工业上一般在___________ 条件下进行二甲醚制氢(考虑水醚比和温度两个角度)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/29/d2cb7f63-2c79-45f4-ac12-028ce38d50b9.png?resizew=320)
(5)向恒压为p的体系中充入物质的量之比为1:3的
发生二甲醚水蒸气重整制氢反应,达到平衡时,二甲醚转化率为25%,且产物中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b153dccc64551652bcec085b8104bc6.png)
①以下说法不能判断该反应达到平衡状态的是___________ (填字母)。
A.混合气体中各物质分压保持不变 B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体平均摩尔质量保持不变 D.消耗
时,有
生成
②该温度下达到平衡时,H2O的转化率为___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9be9ffe8145054b7dace4ee855a5fe8d.png)
主反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23fe8c226ba233a77cb4419ccd606970.png)
副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/62d9af8cea1b01db4a9ea52969b187d3.png)
回答下列问题:
(1)上述两反应涉及的六种分子中,是非极性分子的是
(2)主反应在
(3)以水煤气作为原料制取H2可以减少副反应带来的损耗并提高H2的产量,如图是CO与水反应的历程图(附着在催化剂表面上的用·标识)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/29/7ddb99a7-976d-4911-b1f7-1ea434b4182d.png?resizew=401)
该反应历程决速步的反应方程式为
(4)如图是CO2选择性随水醚比变化的曲线,由图可知,工业上一般在
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/29/d2cb7f63-2c79-45f4-ac12-028ce38d50b9.png?resizew=320)
(5)向恒压为p的体系中充入物质的量之比为1:3的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0ae806077416da4cb45b7b6c104e0338.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b153dccc64551652bcec085b8104bc6.png)
①以下说法不能判断该反应达到平衡状态的是
A.混合气体中各物质分压保持不变 B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体平均摩尔质量保持不变 D.消耗
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②该温度下达到平衡时,H2O的转化率为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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【推荐2】二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一、
Ⅰ.硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)。某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示。根据图示回答下列问题:
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(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:___________ 。
(2)将2.0molSO2和1.0molO2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa。该反应的平衡常数等于___________ 。
(3)平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)___________ K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)Ⅱ.用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH =-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH =-1160kJ·mol-1
若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2整个过程中转移的电子总数为___________ ,放出的热量为:___________ kJ。
(5)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)
Si3N4(s)+6CO(g)。达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、CO的量),反应速率υ与时间t的关系如图。图中t4时引起平衡移动的条件可能是___________ ;图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是___________ 。
Ⅰ.硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)
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(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:
(2)将2.0molSO2和1.0molO2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa。该反应的平衡常数等于
(3)平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)
(4)Ⅱ.用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH =-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH =-1160kJ·mol-1
若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2整个过程中转移的电子总数为
(5)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)
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适中
(0.65)
【推荐3】随着经济全球化,我国已于2020年全面脱贫,家用汽车普及,有效处理汽车排放的尾气是需要进行研究的一项重要课题。利用催化技术可将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2,为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究:
(1)资料查阅①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
②使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
(实验设计)课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验。完成以下实验设计表格
(图象分析与结论)利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线图,如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/12/827bd919-4617-42d5-b242-94027852877b.png?resizew=202)
(2)计算第II组实验中,达平衡时NO的浓度为________ ;
(3)由曲线I、II可知,增大催化剂比表面积,汽车尾气转化速率____________________ (填“增大”、“减小”、“无影响”)。
(1)资料查阅①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
②使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
(实验设计)课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验。完成以下实验设计表格
实验编号 | 实验目的 | T /℃ | NO初始浓度 mol/L | CO初始浓度 mol/L | 同种催化剂的比表面积 m2/g |
I | 为以下实验作参照 | 280 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 80 |
II | ① | 280 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 120 |
III | 探究温度对尾气转化速率的影响 | 360 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | ② |
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(2)计算第II组实验中,达平衡时NO的浓度为
(3)由曲线I、II可知,增大催化剂比表面积,汽车尾气转化速率
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