问题标题:
汽车尾气中含CO、NOx、碳氢化合物等废气,在汽车上安装三效催化转化器可使这些尾气生成无毒物质,减少汽车尾气污染.(1)已知:(Ⅰ)N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H=+180.5kJ/mol(Ⅱ)2C(
问题描述:

汽车尾气中含CO、NOx、碳氢化合物等废气,在汽车上安装三效催化转化器可使这些尾气生成无毒物质,减少汽车尾气污染.

(1)已知:(Ⅰ) N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H=+180.5kJ/mol

(Ⅱ)2C(s)+O2(g)⇌2CO(g)△H=-221.0kJ/mol

(Ⅲ)C(s)+O2(g)⇌CO2(g)△H=-393.5kJ/mol

则(Ⅳ)2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)△H=___;

(2)反应(Ⅳ)△S___0(填“>”、“<”或“=”),在___(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行;

(3)如图1所示,将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应(Ⅳ),相同时间内测量逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图所示.

以下说法正确的是:___

A.第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高 B.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响

C.曲线①、②最高点表示此时平衡转化率最高 D.催化剂分别适用于55℃和75℃左右脱氮

(4)某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究,相同时间内测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如图2所示.

①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为___;

②在n(NO)n(CO)=1的条件下,应控制的最佳温度在___左右.

(5)在某温度下,2L密闭容器中充入NO、CO各0.4mol进行反应(Ⅳ),测得NO物质的量变化如图3所示:

5分钟末反应达到平衡,该反应的平衡常数K=___,第6分钟继续加入0.2molNO、0.2molCO、0.2molCO2和0.1molN2,请在上图中画出到9分钟末反应达到平衡NO的物质的量随时间的变化曲线.

(6)NOx是大气污染物之一,科学家们在尝试用更科学的方法将NOx脱氮转化成无毒的N2,减少对大气的污染.下列物质可以作为脱氮剂的是:___

A.NH3 B.CH4 C.KMnO4 D.尿素.

傅巍回答:
  (1)已知:(Ⅰ)N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H=+180.5kJ/mol   (Ⅱ)2C(s)+O2(g)⇌2CO(g)△H=-221.0kJ/mol   (Ⅲ)C(s)+O2(g)⇌CO2(g)△H=-393.5kJ/mol   根据盖斯定律:方程式(III)×2-(I)-(II)得到方程式2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),△H=(-393.5kJ/mol)×3-(-221.0kJ/mol)-(+180.5kJ/mol)=-746.5kJ/mol;   故答案为:-746.5kJ/mol;   (2)已知(Ⅳ)2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol,该反应为气体体积减少的反应,所以△S<0,若要△H-T△S<0,T的数值必须较小,即在低温时自发进行;   故答案为:<;低温;   (3)A.催化剂不会影响转化率,只影响反应速率,所以第②种催化剂和第①种催化剂对转化率没有影响,故A错误;   B.反应为体积增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动,脱氮率减小,故B错误.   C.图象研究的是不同催化剂在不同的温度下的活性比较,最高点为催化剂活性最大的状态,与平衡转化率无关,故C错误;   D.两种催化剂分别在55℃和75℃左右催化效率最高,说明此时催化剂的活性最大,故D正确;   故选:D.   (4)①升高温度,发现NO的分解率降低,说明反应向逆反应方向进行,该反应放热,则NO分解反应是放热反应,升高温度不利于反应进行;   故答案为:NO分解反应是放热反应,升高温度不利于反应进行;   ②由图可知,在n(NO)n(CO)
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