题目内容
【题目】汽车尾气中含有CO、NO、NO2、碳氢化合物等多种污染物。回答下列问题：
（1）已知：2C8H18(1)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g) △H1=－10244kJ·mol－1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H3=－746kJ·mol－1
①若H2O(1)=H2O(g) △H=+44kJ·mol－1，则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为______________________________________________。
②部分化学键键能数据如下：
化学键 | O=O | C=O | C≡O |
E/(kJ·mol) | 494 | 799 | 1076 |
△H2=__________kJ·mol－1
（2）1573K时，N2+O2
2NO平衡常数为2. 0×10－6，若测得内燃机内平衡混合气中氮气、氧气的物质的量分别为0. 2mol、0. 001mol，则生成NO的物质的量为__________mol，N2的转化率为__________。
（3）反应NO(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)的平衡常数为1. 68×1060，从热力学角度看，该反应程度应该很大，实际汽车尾气中该反应的程度很小，原因是________________，要增大汽车尾气净化装置中单位时间内该反应的程度，关键是要_____________。
（4）T<500K时，反应NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)分两步进行：
第一步：NO2(g)+NO2(g)→NO3(g)+NO(g) (慢反应)
第二步：NO3(g)+CO(g)→NO(g)+CO2(g) (快反应)
下列表述正确的是__________(填标号)
A. 反应速率与NO浓度有关 B. 反应速率与NO2浓度有关
C. 反应的中间产物只有NO3 D. 第二步反应活化能较高
【答案】C8H18 (l) +
O2 (g) = 8CO2(g) + 9H2O(l) ΔH=-5518 kJ·mol-1 +196 2 0×10-5 0. 005% 反应活化能高，反应速率慢 找耐高温的催化剂 BC
【解析】
（1）依据盖斯定律和反应热与键能的关系计算；
（2）依据化学平衡常数公式计算可得；
（3）化学反应应用于实际工农业生产时，不仅要考虑反应进行的程度，还要考虑反应进行的快慢，反应的快慢与反应活化能有关；
(4) 化学反应速率取决于慢反应，由题意可知反应分两步进行，反应速率取决于第一步慢反应，即与NO2浓度有关。
（1）①燃烧热是指在101kP时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，此时C元素要燃烧生成二氧化碳，H元素要转化为液态水，将已知热化学方程式编号为①C8H18(1)+ O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)△H1=－5122kJ·mol－1，②H2O(1)=H2O(g) △H2=+44kJ·mol－1，由盖斯定律可知，①—9×②可得表示辛烷燃烧热的热化学方程式C8H18 (l) +O2 (g) = 8CO2(g) + 9H2O(l) ，则ΔH=△H1—9△H2=（－5122kJ·mol－1）—9×（+44kJ·mol－1）=-5518 kJ·mol-1，故答案为：C8H18 (l) +O2 (g) = 8CO2(g) + 9H2O(l) ΔH=-5518 kJ·mol-1；
②将已知热化学方程式编号为①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2，②2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H3=－746kJ·mol－1，由盖斯定律可知，①+②可得2CO(g) +O2(g)= 2CO2(g) △H=△H2+△H3，由题给键能数据可知△H=反应物键能之和—生成物键能之和=（2×1076kJ/mol+494 kJ/mol）—2×2×799kJ/mol=—550 kJ/mol，则△H2=△H—△H3=—550 kJ/mol—（－746 kJ/mol）=+196 kJ/mol，故答案为：+196；
（2）设生成NO的物质的量为amol，内燃机燃烧室的体积为VL，由反应的平衡常数公式可得K=
=
=2. 0×10－6，解得a=2 0×10-5mol，则起始N2的物质的量为（2.0+
×2 0×10-5）mol≈2.0mol，转化率为
×100%=0. 005%，故答案为：2 0×10-5；0. 005%；
（3）化学反应应用于实际工农业生产时，不仅要考虑反应进行的程度，还要考虑反应进行的快慢，反应NO(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)在实际汽车尾气中进行的程度很小，可能的原因是该反应活化能高，导致反应速率慢，若要提高反应速率最有效的措施是寻找合适的催化剂，降低反应活化能，则要增大汽车尾气净化装置中单位时间内该反应的程度，关键是要寻找耐高温的催化剂，故答案为：反应活化能高，反应速率慢；找耐高温的催化剂；
(4) 化学反应速率取决于慢反应，由题意可知反应分两步进行，反应速率取决于第一步慢反应，即与NO2浓度有关。
A、NO是生成物,，NO的浓度与该反应速率没有直接关系，故错误；
B、反应分两步进行，反应速率取主要取决于“慢反应”，则NO2的浓度影响该反应速率，故正确；
C、由两步反应可知，第一步反应中NO3为生成物，第二步反应中NO3为反应物，由总方程式NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)可知反应物和最终产物中都没有NO3，则NO3为反应中间产物，故正确；
D、反应活化能越高反应速率越慢，第一步反应是慢反应，第二步反应是快反应，则第二步 反应的活化能较小，故错误；
BC正确，故答案为：BC。
名校课堂系列答案【题目】硒和碲的单质是重要的高新技术材料。一种以含贵重金属的“酸泥”（含Se、Te、Ag、Pb、Cu等单质）为原料制备硒和碲的工艺流程如图所示。
已知：①H2SeO3易溶于水，TeO2不溶于水。
②“中和”过程中测得不同pH下相关数据如下表：
“中和”终点pH | 滤液/（g·L-1） | 沉淀率/％ | ||
Se | Te | Se | Te | |
4 | 11.2 | 0.029 | 8.9 | 98.1 |
5 | 13.7 | 0.01 | 5.8 | 98.9 |
6 | 12.4 | 0.013 | 4.1 | 91.6 |
回答下列问题：
（1）已知“碱浸”过程中生成了Na2SeO3和Na2TeO3，则“滤渣”中含有Cu和__。写出Se参加反应的离子方程式____。
（2）“碱浸”过程中通入空气应适量的原因是___。
（3）“中和”过程中生成TeO2的化学方程式是____。
（4）“中和”终点pH应选择在____附近，原因是___。
（5）“滤液”可返回____工序循环使用。
（6）要制取395g粗硒（质量分数为80％），理论上至少应通入标准状况下的SO2____L。
