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(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2021-11-16分類:催化劑及助劑瀏覽:101
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(yīng)物,且強(qiáng)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(shí)還具有耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等綜合優(yōu)良特性,成為最重要的催化劑材料。
科研及生產(chǎn)中常涉及氮及其化合物.(1)硝酸工業(yè)的重要反應(yīng)之一是2NO(g)+O2(g)═2NO2(g).800℃時(shí)
(1)①800℃時(shí)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(yīng)的平衡常數(shù)K(700℃)>K(800℃),溫度升高平衡常數(shù)減小,平衡逆向進(jìn)行,逆向是吸熱反應(yīng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),
故答案為:16000L?mol-1;放;
②0~2s內(nèi)該反應(yīng)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(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同,個(gè)組成含量不變,分析“變量不變”來判斷選項(xiàng);
a.速率之比等于化學(xué)方程式系數(shù)之比,v(NO2)=2v(O2)表示的是正反應(yīng)速率之比,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故a錯(cuò)誤;
b.反應(yīng)前后是氣體體積變化的反應(yīng),容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故b正確;
c.速率之比等于化學(xué)方程式系數(shù)之比,v(NO2)=2v(O2)表示的是正反應(yīng)速率之比,v逆(NO)=2v正(O2),說明一氧化氮的正逆反應(yīng)速率相同,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故c正確;
d.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變,容器體積不變,密度始終不變,容器內(nèi)的密度保持不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故d錯(cuò)誤;
故答案為:1.75×10-3mol?L-1?s-1;bc;
③為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的;
a.及時(shí)分離出NO2氣體,平衡正向進(jìn)行,但反應(yīng)速率減小,故a不符合;
b.反應(yīng)是放熱反應(yīng),適當(dāng)升高溫度,速率增大,但平衡逆向進(jìn)行,故b不符合;
c.增大O2的濃度平衡正向進(jìn)行,反應(yīng)速率增大,故c符合;
d.選擇高效的催化劑只能改變反應(yīng)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(jì)算②×2-①得到氣態(tài)肼和NO2生成氮?dú)夂退魵獾臒峄瘜W(xué)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(qiáng)堿溶液中發(fā)生的原電池反應(yīng)中,燃料在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),該燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式是N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O,
故答案為:N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O.
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