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  • 1. (2021·葫芦岛模拟) 汽车尾气中的NO和CO会对环境造成很大影响,我国科学家在以H2为还原剂清除NO、CO的研究方面取得了显著成果。回答下列问题:

    1. (1) 以太阳能为热源分解Fe3O4 , 经热化学铁氧化合物循环分解水可以制H2

      已知:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H1=+571.0kJ•mol-1

      2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) △H2=+313.2kJ•mol-1

      则3FeO(s)+H2O(1)=H2(g)+Fe3O4(s) △H3=kJ•mol-1

    2. (2) H2还原NO的化学方程式为2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g) △H<0。

      ①研究表明上述反应历程分两步:

      Ⅰ.2NO(g)+H2(g) N2(g)+H2O2(1)(慢反应)

      Ⅱ.H2O2(1)+H2(g) 2H2O(g)(快反应)

      该总反应的速率由反应(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)决定,反应Ⅰ的活化能比反应Ⅱ的活化能(填“高”或“低”)。

      ②该反应常伴有副产物N2O和NH3。以Pt作催化剂,用H2还原某废气中的NO(其他气体不反应),270℃时H2的体积分数对H2—NO反应的影响如图所示。随着H2体积分数的增大,N2的体积分数呈下降趋势,原因是

    3. (3) 一定温度下,在容积恒为1L的容器中通入一定量N2O4 , 发生反应N2O4 2NO2H<0,体系中各组分浓度随(t)的变化如表。

      t/s

      0

      20

      40

      60

      80

      c(N2O4)/(mol/L)

      0.100

      0.062

      0.048

      0.040

      0.040

      c(NO2)/(mol/L)

      0

      0.076

      0.104

      0.120

      0.120

      ①0~40s,N2O4的平均反应速率为

      ②反应达到平衡后再充入N2O4mol,才能使再次达到平衡时,NO2的浓度为0.24mol/L。

    4. (4) H2还原CO的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H<0,在密闭容器中,以浓度之比1:2通入CO和H2 , 反应经历相同时间,测得不同温度下CO的转化率如图所示,则160℃时,vv(填“>”或“<”)。若起始时c(CO)=amol•L-1 , 则380℃时该反应的化学平衡常数K=(用含有a的式子表示)。

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