Question

【题目】十九大报告指出我国最近几年的PM2.5下降很多。有一方面归功于汽车尾气管中加装催化剂，它可有效降低CO、NOx及碳氧化合物的排放。回答下列问题：

（1）引发光化学污染的气体是__________

（2）以NO为例，已知:

①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH1

②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH2

③N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH3

④2NO(g)+2H2(g)=2H2O(g)+N2(g) ΔH4=-664.14 kJ/mol

⑤2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH5=-746.48 kJ/mol

①②③④反应热效应之间的关系式为ΔH4=_______;有利于提高NO转化率的反应条件是_____;

在尾气处理过程中防止NO与H2反应生成NH3,提高其反应选择性的关键因素是________.

（3）研究表明不同负载钯量催化剂对汽车尾气处理结果如图所示，

根据图1和图2可知催化剂最佳负载钯的量为______；当负载钯的量过大时，三种尾气的转化率反面下降的原因是___________。

（4）向2L密闭容器中加入2molCO、4molH2，在适当的催化剂作用下，发生反应：2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(1)+H2O(1) ΔH=+71KJ/mol。下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_________(填序号)。

a.混合气体的平均相对分子质量保持不变 b.CO和H2的转化率相等

c.CO和H2的体积分数保持不变 d.混合气体的密度保持不变

e.1molCO生成的同时有1molO-H键生成

（5）以连二硫酸根(S2O42-)为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO，装置如图所示:

①阴极区的电极反应式为__________

②NO吸收转化后的主要产物为NH4+,若通电时电路中转移了0.3mole-,则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为_______mL.

Answer 1

【答案】NOx和碳氢化合物(HC) 2ΔH1+ΔH2-ΔH3 降低温度、增大压强 找到合适的催化剂 2g/L 钯的负载量过大时在高温下可能使钯颗粒烧结，致使催化剂活性降低 de 2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O 1344

【解析】

试题（1）氮氧化合物、碳氢化合物是引发光化学污染的气体；（2）根据盖斯定律计算ΔH4；平衡正向移动有利于提高NO转化率；催化剂具有选择性；（3）转化率越高越好；（4）根据平衡标志分析；（5）①阴极得电子发生还原反应，SO32-失电子生成S2O42-；NO得电子生成NH4+，根据电子守恒计算NO在标准状况下的体积；

解析：引发光化学污染的气体是NOx和碳氢化合物；

（2）①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH1 ②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH2 ③N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH3 ；根据盖斯定律①②-③得2NO(g)+2H2(g)=2H2O(g)+N2(g) ΔH4= 2ΔH1+ΔH2-ΔH3；反应④⑤放热，降低温度平衡正向移动，增大压强平衡正向移动，有利于提高NO转化率的条件是降低温度、增大压强；催化剂具有选择性，所以防止NO与H2反应生成NH3,提高其反应选择性的关键因素是选择合适的催化剂；（3）根据图示，负载钯的量为2g/L，转化率最高；钯的负款量过大时在高温下可能使钯颗粒烧结，致使催化剂活性降低；（4）设CO 的变化量是xmol，则H2 的变化量是2xmol； a.根据化学方程式，CO、H2的体积比始终是(2-2x)：(4-4x)=1:2，混合气体的平均相对分子质量是恒量，混合气体的平均相对分子质量保持不变不一定平衡，故a错误； b.CO的转化率是 ，H2的转化率 ，CO和H2的转化率始终相等，故B错误； c.CO的体积分数是，H2的体积分数是， CO和H2的体积分数始终保持不变 ，故c错误； d.根据，混合气体的密度保持不变，说明气体质量保持不变，一定达到平衡状态，故d正确； e.1molCO生成的同时有1molO-H键生成，说明 ，一定达到平衡状态，故e正确；（5）①阴极SO32-失电子生成S2O42-，电极反应为2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O；设NO的体积为xL，NO得电子生成NH4+，根据电子守恒 ，x=1.344L=1344mL。