10. 氮的氧化物是大气污染物之一,用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物,可防止空气污染。回答下列问题:
(1)汽车尾气中常含有碳烟、CO、NO等有害物质,尾气中含有碳烟的主要原因为
___。
(2)已知在298K和101kPa条件下,有如下反应:
反应①:C(s)+O
2(g)=CO
2(g) Δ
H1=-393.5kJ·mol
-1反应②:N
2(g)+O
2(g)=2NO(g) Δ
H2=+180.5kJ·mol
-1若反应
CO
2(g)+
N
2(g)
⇌C(s)+NO(g)的活化能为akJ·mol
-1,则反应C(s)+2NO(g)
⇌CO
2(g)+N
2(g)的活化能为
___kJ·mol
-1。
(3)在常压下,已知反应2CO(g)+2NO(g)
⇌N
2(g)+2CO
2(g) Δ
H(298K)=-113.0kJ·mol
-1,Δ
S(298K)=-145.3J/(mol·K),据此可判断该反应在常温下
___(填“能”或“不能”)自发进行。
(4)向容积为2L的真空密闭容器中加入活性炭(足量)和NO,发生反应C(s)+2NO(g)
⇌N
2(g)+CO
2(g),NO和N
2的物质的量变化如表所示,在T
1℃、T
2℃分别到达平衡时容器的总压强分别为p
1kPa、p
2kPa。
物质的量/mol | T1℃ | T2℃ |
0 | 5min | 10min | 15min | 20min | 25min | 30min |
NO | 2.0 | 1.16 | 0.80 | 0.80 | 0.50 | 0.40 | 0.40 |
N2 | 0 | 0.42 | 0.60 | 0.60 | 0.75 | 0.80 | 0.80 |
①0~10min内,以NO表示的该反应速率v(NO)=
___kPa·min
-1。
②第15min后,温度调整到T
2,数据变化如表所示,则p
1___p
2(填“>”、“<”或“=”)。
③若30min时,保持T
2不变,向该容器中再加入该四种反应混合物各2mol,再次达平衡时NO的体积百分含量为
___。
(5)为探究温度及不同催化剂对反应2NO(g)+2CO(g)+
⇌N
2(g)+2CO
2(g)的影响,分别在不同温度、不同催化剂下,保持其它初始条件不变重复实验,在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示:
①在催化剂乙作用下,图中M点对应的速率(对应温度400℃)v
正___v
逆(填“>”、“<”或“=”),其理由为
___。
②温度高于400℃,NO转化率降低的原因可能是
___。