1 . 氨用于制造氨水、氮肥等,广泛应用于化工、化肥、制药、合成纤维等领域。
反应I:4NH3(g)+5O2(g) = 4NO(g)+6H2O(g) ΔH1< 0
反应Ⅱ:4NH3(g)+3O2(g) = 2N2(g)+6H2O(g) ΔH2< 0
一体积固定的密闭容器中,按n(NH3):n(O2) = 1:5投料进行反应。下图为某一段时间的物量变化示意图,下列说法正确的是
反应I:4NH3(g)+5O2(g) = 4NO(g)+6H2O(g) ΔH1< 0
反应Ⅱ:4NH3(g)+3O2(g) = 2N2(g)+6H2O(g) ΔH2< 0
一体积固定的密闭容器中,按n(NH3):n(O2) = 1:5投料进行反应。下图为某一段时间的物量变化示意图,下列说法正确的是
A.O2的平衡转化率始终低于NH3 |
B.反应I平衡常数表达式为 |
C.540℃~860℃时容器发生的反应以反应Ⅱ为主 |
D.加入适当的催化剂无法提高NO的产率 |
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2 . 燃油汽车尾气中的NO、CO和硝酸工厂尾气的排放,是大气污染的主要原因。
Ⅰ.燃油汽车尾气研究
燃油汽车发展史上,有人提出通过反应来处理汽车尾气。
(1)现将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中,发生反应: ,反应达到平衡时,的体积分数随的变化曲线如图。
①c点时,平衡体系中C、N原子个数之比___________ 1(填“大于”“小于”或“等于”)。
②a、b、d三点的平衡常数从大到小的顺序为___________ 。
③向恒容容器中,加入的反应物,起始压强为,反应达平衡时,压强变为,则NO的转化率为___________ 。
Ⅱ.硝酸工业原理探究工序
工序Ⅰ.催化氧化:
工序Ⅱ.接触氧化:
工序Ⅲ.水吸收:
(2)将工序Ⅰ中产生的气体(温度高于800℃)快速冷却到100℃以下,然后再送入接触氧化设备中发生工序Ⅱ,目的是___________ (任答一条即可)。
(3)工序Ⅱ中,以2:1的比例通入NO和,达到一定转化率所需时间(t)和温度(T)、压强(p)的关系如下表所示
由表中数据可知,工序Ⅱ是在___________ (填“加”“减”或“常”)压、___________ (填“高”“低”或“常”)温下进行的。
(4)只需一步完成的反应称为基元反应,基元反应如的速率方程,v正=k正·ca(A)·cd(D),v逆=k逆·cg(G)·ch(H)。非基元反应由多个基元反应组成,非基元反应的速率方程可由反应机理推定。
工序Ⅱ: (非基元反应)
一种可能的机理为
(i)快速平衡平衡常数(K1)
(ii)慢反应(即控速步)
①求出k与、、的关系为___________ (用含有k、、、的表达式表示)
②反应几乎是自然界唯一的“升高温度,速率反而减慢”的例子,目前的研究认为和上述机理有关,下表为平衡常数(K1)和第二步的速率常数()在不同温度下的数值:
根据表中数据推测:升高温度,工序Ⅱ的反应速率反而减慢的原因可能是___________ 。
Ⅰ.燃油汽车尾气研究
燃油汽车发展史上,有人提出通过反应来处理汽车尾气。
(1)现将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中,发生反应: ,反应达到平衡时,的体积分数随的变化曲线如图。
①c点时,平衡体系中C、N原子个数之比
②a、b、d三点的平衡常数从大到小的顺序为
③向恒容容器中,加入的反应物,起始压强为,反应达平衡时,压强变为,则NO的转化率为
Ⅱ.硝酸工业原理探究工序
工序Ⅰ.催化氧化:
工序Ⅱ.接触氧化:
工序Ⅲ.水吸收:
(2)将工序Ⅰ中产生的气体(温度高于800℃)快速冷却到100℃以下,然后再送入接触氧化设备中发生工序Ⅱ,目的是
(3)工序Ⅱ中,以2:1的比例通入NO和,达到一定转化率所需时间(t)和温度(T)、压强(p)的关系如下表所示
压强(p)/ () | 温度(T)/℃ | 达到NO转化率所需时间(t)/s | ||
50% | 90% | 98% | ||
1 | 30 | 12.4 | 248 | 2830 |
90 | 25.3 | 508 | 5760 | |
8 | 30 | 0.19 | 3.88 | 36.4 |
90 | 0.59 | 7.86 | 74 |
(4)只需一步完成的反应称为基元反应,基元反应如的速率方程,v正=k正·ca(A)·cd(D),v逆=k逆·cg(G)·ch(H)。非基元反应由多个基元反应组成,非基元反应的速率方程可由反应机理推定。
工序Ⅱ: (非基元反应)
一种可能的机理为
(i)快速平衡平衡常数(K1)
(ii)慢反应(即控速步)
①求出k与、、的关系为
②反应几乎是自然界唯一的“升高温度,速率反而减慢”的例子,目前的研究认为和上述机理有关,下表为平衡常数(K1)和第二步的速率常数()在不同温度下的数值:
T/K | 300 | 350 | 400 | 500 |
平衡常数(K1) | ||||
速率常数() | 2.5 | 25.8 |
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