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  • 1. (2022·肥城模拟) 我国科学家在“催化剂表面H2还原NO反应”的研究取得重大突破,这对消除NO的污染有重要意义。回答下列问题:

    1. (1) N2、H2与氧气反应的能量变化如下图所示:

      写出H2还原NO反应的热化学方程式

    2. (2) 为测定c(H2)、c(NO)与反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)的关系,兴趣小组同学在T℃,体积为1L的密闭容器中进行实验,获得如下实验数据:

      实验编号

      起始浓度c/(mol·L-1)

      生成N2的起始反应速率V(mol·L-1·s-1)


      NO

      H2


      a

      6.00×10-3

      1.00×10-3

      3.18×10-3

      b

      6.00×10-3

      2.00×10-3

      6.36×10-3

      c

      1.00×10-3

      6.00×10-3

      0.53×10-3

      d

      3.00×10-3

      6.00×10-3

      4.77×10-3

      ①该反应的速率方程为(速率常数用k表示,不必求出k值)。

      ②实验d测得体系的总压强p随时间t的变化如下表所示:

      t/ min

      0

      10

      20

      30

      40

      p/kPa

      36

      33.8

      32

      30.4

      30.4

      t=20min时,体系中P(H2)=kPa,v=mol·L-1·s-1(速率常数k=8.83×104mol-2· L-1· s-1 , 计算结果保留2位小数)。

    3. (3) 研究表明,催化剂表面反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)发生的同时还发生2NO(g)+H2(g)N2O(g)+H2O(g);反应温度、H2和NO的初始物质的量之比均对NO的有效去除率(NO转化为N2)造成较大影响。在体积均为1L的三个密闭容器中按下表所示关系加入H2和NO,在催化剂表面发生反应,实验测得不同温度时N2在NO(g)、N2O、N2三种混合气体中的平衡体积分数如图所示。


      n(H2 )/( mol)

      1

      2

      3

      n(NO)/( mol)

      1

      1

      1

      ①“催化剂表面H2还原NO反应”选择的合适条件是

      ②在200℃,丙容器中的H2(g)和NO(g)发生反应,测得体系的平衡压强与起始压强之比为3.52:4,则NO的有效去除率为

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