16. 十九大报告提出了“积极参与全球环境治理,落实减排承诺”。其中氮的化合物的处理和利用是环境科学研究的热点。
(1)机动车排放的尾气中主要污染物为NO
x ,可用 CH
4 催化还原 NO
x 以消除其污染。298 K时,1.0 g CH
4 (g)与足量的NO气体完全反应生成N
2、CO
2和H
2O(g),放出72. 5 kJ的热量。该反应的热化学方程式为
_______________。
(2)氮氧化物与悬浮大气中的海盐粒子相互作用会生成NOCl,涉及的相关反应有:
| 热化学方程式 | 平衡常数 |
① | 2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1 | K1 |
② | 4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) ΔH2 | K2 |
③ | 2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH3 | K3 |
Δ
H1、Δ
H2、Δ
H3之间的关系为Δ
H3=
___________;
K1、
K2、
K3的关系为
K3=
____________。
(3)对汽车加装尾气净化装置,可使汽车尾气中含有的CO、NO
2等有毒气体转化为无毒气体:4CO(g)+2NO
2(g)
4CO
2(g)+N
2(g)
Δ
H=-1200 kJ·mol
-1。对于该反应,温度不同(
T2﹥
T1),其他条件相同时,下列图象正确的是
________(填序号)。
(4)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s) +2NO(g)
N
2(g) + CO
2(g)
Δ
H。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间/min 浓度/mol·L-1 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.0 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①
T1℃时,该反应在0~20min的平均反应速率
v(CO
2)=
__________________;该反应的平衡常数
K=
_____________;
②30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是
_______(填序号);
A. 加入一定量的活性炭
B. 恒温恒压充入氩气
C. 适当缩小容器的体积
D. 加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至
T2℃,达到平衡时,容器中NO、N
2、CO
2的浓度之比为5:3:3,则和原平衡相比,NO的转化率
_____________(填“升高”或“降低”),Δ
H_______0(填“﹥”、“﹤”或“=”)。