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  • 1. (2022·浙江模拟) 含氮化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答:

    1. (1) 汽车尾气中的NO与CO能否通过反应NO(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g)进行净化,可以通过热力学计算进行理论分析。已知在标准压力下,由最稳定的单质合成标准压力下单位物质的量物质的反应焓变,叫做该物质的标准摩尔生成焓,用符号△fH 表示;在标准状况下。1摩尔纯物质的规定熵,叫做标准摩尔熵,用符号S 表示。相关数据如表:

       

      NO

      CO

      N2

      CO2

      fH /kJ·mol-1

      91.0

      -110.5

      0

      -393.5

      S /J·mol-1·K-1

      210.8

      198.0

      190.0

      213.8

      ①已知当ΔH-T·ΔS<0 [T为热力学温度,T(K)=273.15+t(℃)]时,反应能自发进行。则上述尾气净化反应能够自发进行的温度范围是(忽略温度变化对各物质的焓H、熵S的影响)。

      ②常压下,将体积比1:1混合的NO和CO以一定流速通过两种不同催化剂(Cat.1和Cat.2)进行反应,测量流出气体中NO含量,得出尾气脱氮率α(NO)随反应温度变化的曲线,如图所示。下列说法不正确的是

      A.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能

      B.使用Cat.1时,NO的转化率随温度升高而不断增大

      C.相同条件下该反应在使用Cat.2时的反应热小于使用Cat.1时的反应热

      D.700℃为Cat.2的最佳活性温度,温度升高,催化剂可能失活

    2. (2) 一定温度下,恒容密闭容器中,充入3.0molN2和3.0molH2 , 发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),下列情况不能说明反应已经达到平衡状态的是____。
      A . 3v(N2)=v(H2) B . 一段时间内,体系压强保持不变 C . 一段时间内,N2的物质的量分数保持不变 D . 一段时间内,容器内气体分子平均摩尔质量保持不变
    3. (3) 恒压密闭容器中,发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92kJ·mol-1 , 保持其他条件不变,只改变某一条件,得到在不同温度T时达到平衡状态的NH3体积分数φ(NH3)随反应物投料比 变化曲线。

      ①T1(填“>”“<”或“=”)T2

      ②由曲线可知:恒温恒压条件下,当投料比 等于化学计量数之比时,φ(NH3)有最大值。请在图中画出T1温度下,恒容密闭容器中,平衡时NH3体积分数φ(NH3)随反应物投料比 变化曲线

    4. (4) 标准状况下,测得NO2、N2O4混合气体的密度为3.57g·L-1。则反应2NO2(g) N2O4(g)的平衡常数Kp=。[列出表达式或计算结果,体系压强取100kPa或用p表示。对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp , p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡体系中B的物质的量分数]

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