氨氧化法制硝酸的催化劑可以是哪種貴金屬
作者:化工綜合網發布時間:2021-11-16分類:催化劑及助劑瀏覽:100
鉑,除此以外還有銠。可作催化劑。
鉑族金屬由于其d電子軌道都未填滿,表面易吸附反應物,且強度適中,利于形成中間“活性化合物”,具有較高的催化活性,同時還具有耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等綜合優良特性,成為最重要的催化劑材料。
科研及生產中常涉及氮及其化合物.(1)硝酸工業的重要反應之一是2NO(g)+O2(g)═2NO2(g).800℃時
(1)①800℃時在2L密閉容器中加入0.020mol NO和0.010mol O2,
????????????????????????? 2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)
起始量(mol/L) 0.01??? ?0.005????????? ?0
變化量(mol/L) 0.008? ?0.004?????? ?0.008
平衡量(mol/L) 0.002? ?0.001??????? 0.008
K=
0.0082
0.0022×0.001 =16000L?mol-1;
反應的平衡常數K(700℃)>K(800℃),溫度升高平衡常數減小,平衡逆向進行,逆向是吸熱反應,正反應是放熱反應,
故答案為:16000L?mol-1;放;
②0~2s內該反應的平均速率v(O2)=
1
2 V(NO)=
1
2 ×
0.01mol/L?0.003mol/L
2s =1.75×10-3mol?L-1?s-1;
下列能說明該反應已經達到平衡狀態的判斷依據,反應達到平衡的標志是正逆反應速率相同,個組成含量不變,分析“變量不變”來判斷選項;
a.速率之比等于化學方程式系數之比,v(NO2)=2v(O2)表示的是正反應速率之比,不能說明反應達到平衡,故a錯誤;
b.反應前后是氣體體積變化的反應,容器內壓強保持不變,說明反應達到平衡狀態,故b正確;
c.速率之比等于化學方程式系數之比,v(NO2)=2v(O2)表示的是正反應速率之比,v逆(NO)=2v正(O2),說明一氧化氮的正逆反應速率相同,反應達到平衡狀態,故c正確;
d.反應前后氣體質量不變,容器體積不變,密度始終不變,容器內的密度保持不變不能說明反應達到平衡狀態,故d錯誤;
故答案為:1.75×10-3mol?L-1?s-1;bc;
③為使該反應的反應速率增大,且平衡向正反應方向移動的;
a.及時分離出NO2氣體,平衡正向進行,但反應速率減小,故a不符合;
b.反應是放熱反應,適當升高溫度,速率增大,但平衡逆向進行,故b不符合;
c.增大O2的濃度平衡正向進行,反應速率增大,故c符合;
d.選擇高效的催化劑只能改變反應速率不能改變平衡,故d不符合;
故答案為:c;
(2)①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ?mol-1
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-543kJ?mol-1
由蓋斯定律計算②×2-①得到氣態肼和NO2生成氮氣和水蒸氣的熱化學方程式:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1153.7kJ?mol-1,
故答案為:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1153.7kJ?mol-1;
(3)N2H4+O2=N2+2H2O,強堿溶液中發生的原電池反應中,燃料在負極失電子發生氧化反應,該燃料電池的負極電極反應式是N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O,
故答案為:N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O.
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