题目内容
汽车在现代生活中扮演着越来越重要的角色，但其尾气（碳氢化合物、氮氧化物及一氧化碳等）带来的环境污染越来越明显，机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源．（1）设汽油成分为C8H18，若在气缸中汽油高温裂解产生丁烷和丁烯，写出该反应的化学方程
（2）气缸中生成NO的反应为：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H＞0
①汽车启动后，气缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是
②1mol空气中含有0.8mol N2和0.2mol O2，1300℃时在含1mol空气的密闭容器内反应达到平衡，测得NO为8×10-4mol．计算该温度下的平衡常数K≈
（3）尾气中的CO主要来自于汽油不完全燃烧．
①有人设想按下列反应除去CO：2CO（g）═2C（s）+O2（g）△H=+221kJ?mol-1，简述该设想能否实现的依据：
②测量汽车尾气的浓度常用电化学气敏传感器，其中CO传感器可用下图简单表示，则阳极发生的电极反应为
（4）在汽车尾气系统中安装催化转换器，可有效减少尾气中的CO、NOx 和碳氢化合物等废气．
已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H1=+180kJ/mol
CO（g）+
| 1 |
| 2 |
2NO（g）+2CO（g）═2CO2（g）+N2（g）△H3
则△H3=
（5）光化学烟雾（含臭氧、醛类、过氧乙酰硝酸酯等）是汽车尾气在紫外线作用下发生光化学反应生成的二次污染物．写出2-丁烯与臭氧按物质的量之比为1：2反应生成乙醛及氧气的化学方程式
考点：反应热和焓变,用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学电源新型电池
专题：化学反应中的能量变化
分析：（1）依据汽油分解生成丁烷和丁烯，结合原则守恒书写化学方程；
（2）①依据影响化学反应速率和化学平衡的因素分析判断；
②结合化学三段式列式计算平衡浓度，平衡常数等于生成物平衡浓度的幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积计算；
（3）①依据反应自发进行的条件是△H-T△S＜0分析判断；
②依据电解原理分析，阳极是失电子发生氧化反应的物质，结合图示可知是一氧化碳失电子生成二氧化碳；
（4）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式，得到反应焓变；
（5）2-丁烯与臭氧按物质的量之比为1：2反应生成乙醛及氧气，结合原则守恒书写配平化学方程式，注意反应条件；
（2）①依据影响化学反应速率和化学平衡的因素分析判断；
②结合化学三段式列式计算平衡浓度，平衡常数等于生成物平衡浓度的幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积计算；
（3）①依据反应自发进行的条件是△H-T△S＜0分析判断；
②依据电解原理分析，阳极是失电子发生氧化反应的物质，结合图示可知是一氧化碳失电子生成二氧化碳；
（4）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式，得到反应焓变；
（5）2-丁烯与臭氧按物质的量之比为1：2反应生成乙醛及氧气，结合原则守恒书写配平化学方程式，注意反应条件；
解答：
解：（1）设汽油成分为C8H18，若在气缸中汽油高温裂解产生丁烷和丁烯，写出该反应的化学方程为：C8H18
C4H10+C4H8；
故答案为：C8H18
C4H10+C4H8；
（2）①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H＞0，反应时气体体积不变的吸热反应，温度升高，反应速率加快，平衡右移，单位时间内NO排放量越大；
故答案为：温度升高，反应速率加快，平衡右移；
②1mol空气中含有0.8mol N2和0.2mol O2，1300℃时在含1mol空气的密闭容器内反应达到平衡．测得NO为8×10-4mol．
N2（g）+O2（g）═2NO（g）
起始量（mol） 0.8 0.2 0
变化量（mol） 4×10-4 4×10-4 8×10-4
平衡量（mol） 0.8-4×10-4 0.2-4×10-4 8×10-4
反应前后气体物质的量不变，用气体物质的量代替平衡浓度计算平衡常数K=
≈4×10-6；
故答案为：4×10-6；
（3）①2CO（g）═2C（s）+O2（g）△H=+221kJ?mol-1，反应是焓变增大，熵变减小的反应，△H＞0，△S＜0，则△H-T△S＞0，反应任何温度下都不能自发进行；
故答案为：该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不能自发进行；
②阳极是失电子发生氧化反应的物质，结合图示可知是一氧化碳失电子生成二氧化碳同时生成氢离子，电极反应为：CO+H2O-2e-=CO2+2H+；
故答案为：CO+H2O-2e-=CO2+2H+；
（4）①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H1=+180kJ/mol
②CO（g）+
O2（g）═CO2（g）△H2=-283kJ/mol
依据盖斯定律计算②×2-①得到：2NO（g）+2CO（g）═2CO2（g）+N2（g）△H3 =-746KJ/mol；
故答案为：-746；
（5）2-丁烯与臭氧按物质的量之比为1：2反应生成乙醛及氧气，反应的化学方程式为：CH3CH=CHCH3+2O3
2CH3CHO+2O2；
故答案为：CH3CH=CHCH3+2O3
2CH3CHO+2O2．
| 高温 |
故答案为：C8H18
| 高温 |
（2）①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H＞0，反应时气体体积不变的吸热反应，温度升高，反应速率加快，平衡右移，单位时间内NO排放量越大；
故答案为：温度升高，反应速率加快，平衡右移；
②1mol空气中含有0.8mol N2和0.2mol O2，1300℃时在含1mol空气的密闭容器内反应达到平衡．测得NO为8×10-4mol．
N2（g）+O2（g）═2NO（g）
起始量（mol） 0.8 0.2 0
变化量（mol） 4×10-4 4×10-4 8×10-4
平衡量（mol） 0.8-4×10-4 0.2-4×10-4 8×10-4
反应前后气体物质的量不变，用气体物质的量代替平衡浓度计算平衡常数K=
| (8×10-4)2 |
| (0.8-4×10-4)?(0.2-4×10-4) |
故答案为：4×10-6；
（3）①2CO（g）═2C（s）+O2（g）△H=+221kJ?mol-1，反应是焓变增大，熵变减小的反应，△H＞0，△S＜0，则△H-T△S＞0，反应任何温度下都不能自发进行；
故答案为：该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不能自发进行；
②阳极是失电子发生氧化反应的物质，结合图示可知是一氧化碳失电子生成二氧化碳同时生成氢离子，电极反应为：CO+H2O-2e-=CO2+2H+；
故答案为：CO+H2O-2e-=CO2+2H+；
（4）①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H1=+180kJ/mol
②CO（g）+
| 1 |
| 2 |
依据盖斯定律计算②×2-①得到：2NO（g）+2CO（g）═2CO2（g）+N2（g）△H3 =-746KJ/mol；
故答案为：-746；
（5）2-丁烯与臭氧按物质的量之比为1：2反应生成乙醛及氧气，反应的化学方程式为：CH3CH=CHCH3+2O3
| 紫外线 |
故答案为：CH3CH=CHCH3+2O3
| 紫外线 |
点评：本题考查了化学方程式书写，电解原理的分析应用，反应自发进行的判断依据，热化学方程式和盖斯定律的计算应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
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