2014年初雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面(S)和时间(t)的变化曲线如图所示。据此判断:
①在T2温度下,0~2 s内的平均反应速率v(N2)=________。
②当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
③若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是____________。
(2)煤燃烧产生的烟气中有含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
①已知甲烷的燃烧热为890 kJ·mol-1;1 mol水蒸气变成液态水放热44 kJ;N2与O2生成NO的过程如下,
CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=________。
②在恒压下,将CH4(g)和NO2(g)置于密闭容器中,也可以发生化学反应:
CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH<0,提高NO2转化率的措施有________。
A.增加原催化剂的表面积 |
B.降低温度 |
C.减小投料比[n(NO2)/n(CH4)] |
D.增大压强 |
(3)在容积相同的两个密闭容器内(装有等量的某种催化剂)先各通入等量的CH4,然后再分别充入等量的NO和NO2。在不同温度下,同时分别发生上述的两个反应:并在t秒时测定其中NOx转化率,绘得图像如下图所示:
从图中可以得出的结论是_____________________。
结论一:在250~450 ℃时,NOx转化率随温度升高而增大,450~ 600 ℃时NOx转化率随温度升高而减小推测原因是______________________________________。
结论二:__________________________________。