Question

8．汽车排气中的CO、NO_X已经成为大气的主要污染物，使用稀土等催化剂能将CO、NOx、碳氢化合物转化成无毒物质，从而减少汽车尾气污染．
（1）已知：
N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221.0kJ/mol
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
试写出NO与CO催化转化成N₂和CO₂的热化学方程式：2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5kJ/mol
（2）在容积相同的两个密闭容器内（装有等量的某种催化剂），分别充入同量的NO_x及C₃H₆，在不同温度下，同时发生以下反应：
18NO（g）+2C₃H₆（g）?9N₂（g）+6CO₂（g）+6H₂O（g）；
18NO₂（g）+4C₃H₆（g）?9N₂（g）+12CO₂（g）+12H₂O（g）；
并分别在t秒时测定其中NO_x转化率，绘得图象如图所示：
①从图中可以得出的结论是
结论一：从测定NO_X转化数据中判断，相同温度下NO转化效率比NO₂的低
结论二：在250°C-450°C时，NOx转化率随温度升高而增大，450°C-600°C时NOx转化率随温度升高而减小
②在上述NO₂和C₃H₆反应中，提高NO₂转化率的措施有BC．（填编号）
A．加入催化剂   B．降低温度      C．分离出H₂O（g）      D．增大压强
（3）CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白（Hb•CO），在37℃时：CO+Hb•O₂?O₂+Hb•CO   K=220
实验表明，Hb•CO的浓度即使只有Hb•O₂浓度的2%，也可造成人的智力损伤．抽烟后，测得平衡时人体肺部的空气中CO和O₂的浓度分别为10^-6mol•L^-1和10^-2mol•L^-1．请问，抽烟会造成人的智力损伤吗？（写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）根据方程式的加减得出NO与CO催化转化成N₂和CO₂的化学方程式，焓变相应的加减，从而得出其热化学反应方程式；
（2）①根据图象分析；
②根据外界条件对化学平衡的影响分析；
（3）根据化学平衡常数计算Hb•CO的浓度与Hb•O₂的浓度的比值与2%比较判断．

解答 解：（1）N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol①
2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ/mol②
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol ③
方程式③×2-②-①得NO （g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）
所以△H=（-393.5kJ/mol）×2-（-221.0kJ/mol）-（+180.5kJ/mol）=-746.5 kJ/mol，
故答案为：2NO （g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5 kJ/mol；
（2）①通过图象知，NO转化效率比NO₂ 的低；在250°C-450°C时，NOx转化率随温度升高而增大，450°C-600°C时NOx转化率随温度升高而减小．  
故答案为：NO转化效率比NO₂ 的低；在250°C-450°C时，NOx转化率随温度升高而增大，450°C-600°C时NOx转化率随温度升高而减小；                                  
②根据图象知，温度越高（450度），二氧化氮的转化率越小，所以该反应是放热反应，且该反应是气体体积增大的反应．
A、催化剂只改变反应到达平衡的时间，不改变化学平衡状态，故A错误；
B、该反应是放热反应，所以降低温度，平衡向正反应方向移动，增大二氧化氮的转化率，故B正确；
C、分离出H₂O（g），减少生成物的浓度，平衡向正反应方向移动，增大二氧化氮的转化率，故C正确；
D、该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，二氧化氮的转化率降低，故D错误；
故答案为：BC；                                                                
（3）肺部CO和O₂的浓度分别为10^-6mol•L^-1和10^-2mol•L^-1，K=$\frac{c（Hb•CO）•c（{O}_{2}）}{c（Hb•{O}_{2}）•c（CO）}$=$\frac{c（Hb•CO）×1{0}^{-2}}{c（Hb•{O}_{2}）×1{0}^{-6}}$=220，$\frac{C（Hb•CO）}{C（Hb•{O}_{2}）}×100%$=2.2%＞2%，
答：抽烟会造成人的智力损伤．

点评 本题考查了盖斯定律、外界条件对化学平衡的影响等知识点，难度不大，注意盖斯定律的应用时，方程式加减，焓变也应相应的加减．