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)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) +1/2O2(g)= CO2(g) △H2=-283kJ/mol
2NO(g)+ 2CO(g) = 2CO2(g) + N2(g) △H3
则△H3 = kJ·mol-1。
(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0.8molN2和0.2molO2,1300℃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 。
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(4)汽车尾气中的CO可转化为甲烷,方程式为CO(g)+3H2(g)
CH4(g)+H2O(g)。其他条件相同时,H2的平衡转化率在不同压强下随温度的变化如图所示。
①该反应的△H 0(填“<”、“=”或“>”)。
②实际生产中采用图中M点而不是N点对应的反应条件,运用化学反应速率和平衡知识,同时考虑生产实际,说明选择该反应条件的理由________________________。
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