目前正研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO
2和N
2,化學(xué)方程式如下:
2NO+2CO
2CO
2+N
2+Q.為了測(cè)定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率,在某溫度下用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度如下表:
時(shí)間/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
c(NO)/mol?L-1 |
1.00×10-3 |
4.50×10-4 |
2.50×10-4 |
1.50×10-4 |
1.00×10-4 |
1.00×10-4 |
c(CO)/mol?L-1 |
3.60×10-3 |
3.05×10-3 |
2.85×10-3 |
2.75×10-3 |
2.70×10-3 |
2.70×10-3 |
請(qǐng)回答下列問(wèn)題(均不考慮溫度變化對(duì)催化劑催化效率的影響):
(1)前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N
2)=
;
(2)假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)下列措施能提高CO轉(zhuǎn)化率的是
;
A.選用更有效的催化劑 B.升高反應(yīng)體系的溫度
C.降低反應(yīng)體系的溫度 D.縮小容器的體積
(3)研究表明:在使用等質(zhì)量催化劑時(shí),增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率.為了分別驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中;請(qǐng)?jiān)谙卤砜崭裰刑钊胧S嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù).
實(shí)驗(yàn) 編號(hào) |
T/℃ |
NO初始濃度 (mol?L-1) |
CO初始濃度 (mol?L-1) |
催化劑的比表面積 ( m2?g-1) |
Ⅰ |
280 |
1.20×10-3 |
5.80×10-3 |
82 |
Ⅱ |
|
|
|
124 |
Ⅲ |
350 |
|
|
124 |
(4)請(qǐng)?jiān)趫D中畫出表中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下混合氣體中CO濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)曲線圖,并標(biāo)明各條曲線的實(shí)驗(yàn)編號(hào).
(5)消除一氧化氮可以用在水的存在下通入氧氣加以除去.現(xiàn)將標(biāo)準(zhǔn)狀況下的一試管一氧化氮?dú)怏w倒置于水中,慢慢通入氧氣,溶液充滿整個(gè)試管,若不考慮溶質(zhì)的擴(kuò)散,則試管內(nèi)稀硝酸的濃度為
mol?L
-1;若繼續(xù)通入氧氣,將試管內(nèi)溶液排除一半,則剩余稀硝酸的濃度為
mol?L
-1.
(6)利用氨氣的還原性也可以除去氮氧化合物(NO
x),當(dāng)氨氣與NO
x等物質(zhì)的量恰好反應(yīng)生成氮?dú)夂退,則x=
.