题目内容
【题目】柴油机车尾气脱
是在全球范围内受关注的热点问题。
(1)柴油机车尾气中的
是空气中的
在高温中燃烧生成的，其生成的反应机理如下：
A22A·
A+B2NO+B·
B·+A2NO+A·
已知
时的键能数据：
化学键 | O=O | N≡N | N=O |
键能/kJ·mol-1 | 498.0 | 946.0 | 630.0 |
①上述机理中
代表的是________(填“”或“
”)，作出该判断的原因是________。
②根据上述的生成机理，试写出通常状况下燃烧生成的热化学方程式：________。
(2)TWC技术是利用燃料不完全燃烧生成的
将尾气中的还原为无害气体的技术，且 2NO+2CO
2CO2+N2 △H＜0。现将含COa%(体积分数，下同)、NO0.30%的模拟汽车尾气以100mL·min-1的流速通过450℃的反应器，出口气体中CO的含量变为b%(气体体积变化忽略不计)，则v(CO)=________mL·min-1。若将反应器温度降低至350℃，出口气体中CO的含量________b%(填“＞”“＜”或“=”)
(3)SCR技术是利用
将尾气中的选择性还原为无害气体的技术。其中是通过尿素[CO(NH2)2]分解生成的：
Ⅰ.CO(NH2)2(s)NH3(g)+HNCO(g) H1
Ⅱ.HNCO(g)+H2O(g)NH3(g)+CO2(g) H2
①一定温度下，往一恒容密闭容器中投入足量的CO(NH2)2固体和一定量的水蒸气，发生上述反应。当反应达到平衡时，测得c(NH3)=pmol/L、c(HNCO)=qmol/L，则反应Ⅰ的平衡常数为________(用含p、q的表达式表示，下同)，c(CO2)=________mol/L。
②我国科学家在研究温度、氧气浓度对尿素水解产物浓度的影响后，得到如下数据：
通过数据对比可以发现在有氧气、1100℃以上时，体系中浓度接近0μLL-1，其可能原因：__
【答案】O2 O2中O=O键能比N2中N≡N键能小，更易解离为原子 N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+184.0kJ/mol (a-b) ＜ qp 
氧气在高温时将NH3氧化
【解析】
(1)△H=反应物的键能和-生成物的键能和；
(2) 结合v(CO)的单位mL·min-1和温度对平衡的移动分析即可；
(3)根据反应原理，结合平衡常数的计算公式和氨气的还原性分析。
(1) ①已知O=O的键能为498.0 kJ·mol-1，N≡N的键能为946.0 kJ·mol-1，则O2中O=O键能比N2中N≡N键能小，更易解离为原子，故上述机理中A2代表的是O2；
②已知N2(g)+O2(g)=2NO(g)，则△H=反应物的键能和-生成物的键能和=(946.0 kJ·mol-1)+(498.0 kJ·mol-1)-2(630.0 kJ·mol-1)=+184.0kJ/mol，故通常状况下
燃烧生成
的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+184.0kJ/mol；
(2)设通过时间为1min，则每通入100mL混合气体中含CO的体积为amL，出口100mL混合气体中含CO的体积为bmL，故v(CO)=
=(a-b)mL·min-1；已知2NO+2CO
2CO2+N2 △H＜0，则将反应器温度降低至350℃，平衡将正向移动，CO的转化率提高，导致出口气体中CO的含量＜b%；
(3) ①当反应达到平衡时，测得c(NH3)=pmol/L、c(HNCO)=qmol/L，则反应Ⅰ的平衡常数K=c(NH3)×c(HNCO)= pq(mol/L)2；
设c(CO2)=cmol/L，由HNCO(g)+H2O(g)NH3(g)+CO2(g)可知反应中参加反应的c(HNCO)和生成c(NH3)均为cmol/L，再根据CO(NH2)2(s)NH3(g)+HNCO(g)可知反应中生成c(HNCO)=c(NH3)，即qmol/L- cmol/L= pmol/L+ cmol/L，解得：c=
，即c(CO2)=
_mol/L；
②通过比较温度、氧气浓度对尿素水解产物浓度的影响后，发现在有氧气、1100℃以上时，体系中
浓度接近0μLL-1，其可能原因是氨气有还原性，在高温下能被氧气氧化。
心算口算巧算一课一练系列答案
