题目内容
【题目】汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化成无毒气体。
(1)当空燃比(空气与燃油气的体积比)不同时,汽车尾气的主要成分不同。空燃比较小时的有毒气体主要是________(填化学式)。
(2)某分子筛类催化剂(H+交换沸石)催化NH3脱除NO、NO2的反应机理如图所示。
步骤③转化反应的离子方程式是________________。按上图反应机理,NH3脱除NO、NO2总反应的化学方程式是_____________________________。
(3)NaClO2溶液将NO转化为HNO3的反应历程如下:
NaClO2+HCl===HClO2+NaCl
8HClO2===6ClO2↑+Cl2↑+4H2O
2NaClO2+Cl2===2NaCl+2ClO2↑
5NO+3ClO2+4H2O===5HNO3+3HCl
则酸性条件下NaClO2溶液将NO转化为HNO3的总反应的化学方程式为______________________。
【答案】(1)CO
(2)[(NH4)2(NO2)]2++NO===N2+H2O+
[(NH4)(HNO2)]++H+ NO+NO2+2NH32N2+3H2O
(3)3NaClO2+4NO+2H2O===4HNO3+3NaCl
【解析】(1)由空燃比定义可知当空燃比小时,空气少,燃料不完全燃烧生成CO。(2)由图,步骤③可知反应物为[(NH4)2(NO2)]2+、NO,生成物有N2、H2O、[(NH4)2(HNO2)]+、H+,配平。 注意观察物质的“进”与“出”,圆环上均有中间产物,“进”的为反应物,有NH3、NO、NO2,“出”的为生成物,有N2和H2O,写出并配平方程式。(3)NaClO2将NO氧化为HNO3,自身被还原为NaCl,写出方程式并配平。
【题目】(一)雾霾天气肆虐给人类健康带来了严重影响.燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一.
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO2CO2(g)+N2(g)△H<O
①反应的速率-时间图像如图甲所示.若其他条件不变,仅在反应前加入合适的催化剂,其速率时间图象如图乙所示.以下说法正确的是___________(填对应字母).
A.a1>a2 B.b1<b2 C.t1>t2
D.图乙中阴影部分面积更大 E.图甲中阴影部分面积更大
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是_________(填代号)
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题.煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.
已知:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣867kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g)△H=﹣56.9kJ/mol H2O(g)=H2O(l)△H=﹣44.0kJ/mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式:______________.
(3)CH4和H2O(g) 在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如表:
温度/℃ | 800 | 1000 | 1200 | 1400 |
平衡常数 | 0.45 | 1.92 | 276.5 | 1771.5 |
①该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”).
②T℃时,向1L密闭容器中投入l mol CH4和l mol H2O(g),平衡时c(CH4)=0.5mol/L,该温度下反应CH4+H2OCO+3H2的平衡常数K=______________.
(二)恒温时,将2molA和2molB气体投入固定容积为2L密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g) xC(g)+D(s),10s时,测得A的物质的量为1.7mol,C的反应速率为0.0225mol·L—1·s—1;40s时反应恰好处于平衡状态,此时B的转化率为20%。请填写下列空白:
(1)x=____________
(2)从反应开始到10s,B的平均反应速率为____________
(3)从反应开始到40s达平衡状态,A的平均反应速率为____________
(4)平衡时容器中B的体积分数为____________
(5)下列各项能表示该反应达到平衡状态是____________
A.消耗A的物质的量与生成D的物质的量之比为2∶1
B.容器中A、B的物质的量 n(A)∶n(B) =2∶1
C.气体的平均相对分子质量不再变化
D.压强不再变化
E.气体密度不再变化