题目内容
在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染．
（1）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ/mol
C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ/mol
尾气转化的反应之一：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H= ．
（2）某研究性学习小组在技术人员的指导下，按下列流程探究某种催化剂在不同空燃比（空气与燃油气的质量比）条件下对汽车尾气的催化效果．
①实验过程中除空燃比不同外，其他条件：汽车尾气的流速、 等必须相同．
②在一定条件下，测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如图1所示．空燃比约为 时，催化剂对汽车尾气的催化效果最好．
（3）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如2图所示，该电池中电解质为氧化钇-氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动．
下列说法错误的是 ．
A．负极的电极反应式为：CO+O2--2e-=CO2
B．工作时电极b作正极，O2-由电极a流向电极b
C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高．
（1）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ/mol
C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ/mol
尾气转化的反应之一：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H=
（2）某研究性学习小组在技术人员的指导下，按下列流程探究某种催化剂在不同空燃比（空气与燃油气的质量比）条件下对汽车尾气的催化效果．
①实验过程中除空燃比不同外，其他条件：汽车尾气的流速、
②在一定条件下，测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如图1所示．空燃比约为
（3）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如2图所示，该电池中电解质为氧化钇-氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动．
下列说法错误的是
A．负极的电极反应式为：CO+O2--2e-=CO2
B．工作时电极b作正极，O2-由电极a流向电极b
C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高．
分析：（1）根据方程式的加减得出NO与CO催化转化成N2和CO2的化学方程式，焓变相应的加减，从而得出其反应热；
（2）①探究某种催化剂在不同空燃比（空气与燃油气的质量比）条件下对汽车尾气的催化效果，必须控制其它条件相同；
②由图象分析，NO和CO的转化率越高，催化效果越好；
（3）该装置是原电池，负极上一氧化碳失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，原电池放电时电子从负极流向正极，阴离子向负极移动，一氧化碳的含量越大，原电池放电时产生的电流越大．
（2）①探究某种催化剂在不同空燃比（空气与燃油气的质量比）条件下对汽车尾气的催化效果，必须控制其它条件相同；
②由图象分析，NO和CO的转化率越高，催化效果越好；
（3）该装置是原电池，负极上一氧化碳失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，原电池放电时电子从负极流向正极，阴离子向负极移动，一氧化碳的含量越大，原电池放电时产生的电流越大．
解答：解：（1）N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol①
2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ/mol②
C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ/mol ③
方程式③×2-②-①得NO （g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）
所以△H=（-393.5kJ/mol）×2-（-221.0kJ/mol）-（+180.5kJ/mol）=-746.5 kJ/mol，
故答案为：-746.5 kJ/mol；
（2）①探究某种催化剂在不同空燃比（空气与燃油气的质量比）条件下对汽车尾气的催化效果，必须控制其它条件相同，即汽车尾气的流速，催化反应的温度相同，故答案为：催化反应的温度；
②由图象可知，在c点时NO和CO的转化率最高，催化效果最好，故答案为：c；
（3）A．该装置是原电池，通入一氧化碳的电极a是负极，负极上一氧化碳失电子发生氧化反应，电极反应式为：CO+O2--2e-═CO2，故A正确；
B．工作时电极b作正极，O2-由电极b流向电极a，故B错误；
C．该装置是原电池，通入一氧化碳的电极a是负极，通入空气的电极是正极，原电池放电时，电子从负极a通过传感器流向电极b，故C正确；
D．一氧化碳的含量越大，原电池放电时产生的电流越大，故D正确；
故答案为：B．
2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ/mol②
C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ/mol ③
方程式③×2-②-①得NO （g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）
所以△H=（-393.5kJ/mol）×2-（-221.0kJ/mol）-（+180.5kJ/mol）=-746.5 kJ/mol，
故答案为：-746.5 kJ/mol；
（2）①探究某种催化剂在不同空燃比（空气与燃油气的质量比）条件下对汽车尾气的催化效果，必须控制其它条件相同，即汽车尾气的流速，催化反应的温度相同，故答案为：催化反应的温度；
②由图象可知，在c点时NO和CO的转化率最高，催化效果最好，故答案为：c；
（3）A．该装置是原电池，通入一氧化碳的电极a是负极，负极上一氧化碳失电子发生氧化反应，电极反应式为：CO+O2--2e-═CO2，故A正确；
B．工作时电极b作正极，O2-由电极b流向电极a，故B错误；
C．该装置是原电池，通入一氧化碳的电极a是负极，通入空气的电极是正极，原电池放电时，电子从负极a通过传感器流向电极b，故C正确；
D．一氧化碳的含量越大，原电池放电时产生的电流越大，故D正确；
故答案为：B．
点评：本题考查较为综合，涉及盖斯定律的应用、原电池原理、图象分析等问题，题目难度中等，注意加强对图象的分析能力的培养．
练习册系列答案
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