题目内容
【题目】汽车尾气是城市空气的主要污染物,如何减少汽车尾气(CO,NOx等)的污染是重要的科学研究课题.
(1)已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H2
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H3
则4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)═4N2(g)+6H2O(g)△H=(用含△H1、△H2、△H3的式子表达)
(2)汽车尾气中的CO,NOx都需要除去,有人设想按下列反应除去CO;2CO(g)=2C(s)+O2(g)已知该反应在任何温度下都不能自发进行,因此该设想便不能实现.由此判断该反应的△H0
目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可以减少CO,NO的污染,其化学反应方程式为
(3)可用活性炭还原法处理氮氧化物.有关反应的化学方程式为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)△H>0某研究小组向密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如表:
浓度/molL﹣1 | NO | N2 | CO2 |
0 | 0.100 | 0 | 0 |
10 | 0.058 | 0.021 | 0.021 |
20 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
30 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
40 | 0.032 | 0.034 | 0.017 |
则,30min后,改变某一条件,平衡发生了移动,则改变的条件是;若升高温度,NO浓度将(填“增大”、“不变”或“减小”).
【答案】
(1)3△H3﹣2△H1﹣2△H2
(2)大于;2NO+2CO N2+2CO2
(3)减少CO2浓度;减小
【解析】解:(1)已知:①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1②N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H2③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H3 , 利用盖斯定理,将③×3﹣②×2﹣①×2可得,4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)═4N2(g)+6H2O(g)△H=3△H3﹣2△H1﹣2△H2 ,
所以答案是:3△H3﹣2△H1﹣2△H2;(2)2CO(g)=2C(s)+O2(g),根据G=△H﹣T△S,G>0,不能实现,该反应是焓增、熵减的反应,则△H 大于0,催化条件下,CO、NO反应生成氮气和二氧化碳,方程式为2NO+2CO N2+2CO2 ,
所以答案是:大于;2NO+2CO N2+2CO2;(3)根据表中数值知,NO、二氧化碳的浓度减小,氮气的浓度增大,说明改变条件是分离出二氧化碳物质,反应是吸热反应,升温平衡正向进行,一氧化氮浓度减小,
所以答案是:减少CO2浓度;减小.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用反应热和焓变的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握在化学反应中放出或吸收的热量,通常叫反应热.