题目内容

汽车尾气中的主要污染物是CO、NO，它们是现代化城市中的大气污染物．为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：2NO+2CO═N2+2CO2，该方案可行的依据是（　　）
A、△H＜0B、△S＜0C、△H-T△S＜0D、△H-T△S＞0
分析：反应能自发，应满足△G=△H-T?△S＜0，结合反应的△H和△S进行判断．
解答：解：反应能否自发进行取决于△G=△H-T△S，如果△G＜0，反应能够自发进行，如果△G＞0，反应不能自发进行．所以人们提出通过2NO+2CO═N2+2CO2来处理汽车尾气，该方案可行说明△G=△H-T?△S＜0，
故选：C．
点评：本题考查了反应自发进行的判断依据，注意反应能否自发进行与焓变、熵变、温度都有关系，题目较简单．
练习册系列答案
相关题目
在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染．
（1）已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ?mol-1
2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-221.0kJ?mol-1
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ?mol-1
①尾气转化的反应之一：2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）△H=
-746.5 kJ?mol-1
-746.5 kJ?mol-1
．
②已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ?mol-1、497kJ?mol-1，则NO分子中化学键的键能为
631.25
631.25
kJ?mol-1．
（2）某研究性学习小组在技术人员的指导下，在某温度时，按下列流程探究某种催化剂作用下的反应速率，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

时间/s 0 1 2 3 4 5
c（NO）（×10-4mol?L-1） 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00
c（NO）（×10-3mol?L-1） 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
①前3s内的平均反应速率v（N2）=
1.42×10-4
1.42×10-4
mo?L-1?s-1．
②在该温度下，反应的平衡常数K=
5000
5000
．（只写出计算结果）
③该可逆反应△S
＜
＜
0（填“＞”、“＜”或“=”），在
低温
低温
（填“高温”、“低温”或“任何温度”）下能自发进行．
（3）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇-氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动．下列说法错误的是
B
B

A．负极的电极反应式为：CO+O2--2e-═CO2
B．工作时电极b作正极，O2-由电极a流向电极b
C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高．
CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体，控制和治理CO2、SO2、NOx是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径．
（1）有效“减碳”的手段之一是节能．下列制氢方法最节能的是
C
C
．（填字母序号）
A．电解水制氢：2H2O
 电解 
.
 
2H2↑+O2↑
B．高温使水分解制氢：2H2O
 高温 
.
 
2H2↑+O2↑
C．太阳光催化分解水制氢：2H2O
 TiO2 
.
 
2H2↑+O2↑
D．天然气制氢：CH4+H2OCO+3H2
（2）CO2可转化成有机物实现碳循环．在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3mol H2，一定条件下发生反应：
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如上左图所示．
①从3min到10min，v（H2）=
0.107
0.107
mol/（L?min）-1．
②能说明上述反应达到平衡状态的是
D
D
（选填编号）．
A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1（即图中交叉点）
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗3mol H2，同时生成1mol H2O
D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
（3）新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应．该技术的优点除了能回收利用SO2外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为
（NH4）3PO4
（NH4）3PO4
（只要求写一种）．
（4）在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染．某研究性学习小组探究某种催化剂在不同空燃比（空气与燃油气的质量比）条件下对汽车尾气的催化效果．在一定条件下，测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如上右图所示．空燃比约为
c
c
时，催化剂对汽车尾气的催化效果最好．（填a、b、c、d）
完成下列各题：
（1）K2Cr2O7（橙色）、Cr2（SO4）3（绿色）、K2SO4、H2SO4、C2H5OH、CH3COOH和H2O分别属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物，该反应原理可以用于检查司机是否酒后开车．
①若司机酒后开车，检测仪器内物质显示出
绿色
绿色
色．
②写出并配平该反应的化学方程式：
2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO4=2Cr2（SO4）3+3CH3COOH+2K2SO4+11H2O
2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO4=2Cr2（SO4）3+3CH3COOH+2K2SO4+11H2O
．
③如果在反应中生成1mol氧化产物，转移的电子总数为
2.408×1024或4NA
2.408×1024或4NA
．
（2）在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染．
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
①尾气转化的反应之一：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H=
-746.5kJ/mol
-746.5kJ/mol
．
②为了提高尾气转化的反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施为
B
B
．
A．加催化剂同时升高温度              B．加催化剂同时增大压强
C．升高温度同时充入N2               D．降低温度同时增大压强
③该反应达到平衡时若增大压强，则混合气体的平均相对分子质量
增大
增大
，若升高温度，则该反应的平衡常数
减小
减小
（均填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）已知NH4A溶液为中性，又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出，试推断：
①（NH4）2CO3溶液的pH
＞
＞
7（填＜、＞、=）．
②相同温度下，等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为
c＞a＞b＞d
c＞a＞b＞d
．（填序号）
a．NH4HCO3         b．NH4A        c．（NH4）2CO3        d．NH4Cl．
在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，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
尾气转化的反应之一：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H=
 
．
（2）某研究性学习小组在技术人员的指导下，按下列流程探究某种催化剂在不同空燃比（空气与燃油气的质量比）条件下对汽车尾气的催化效果．
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①实验过程中除空燃比不同外，其他条件：汽车尾气的流速、
 
等必须相同．
②在一定条件下，测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如图1所示．空燃比约为
 
时，催化剂对汽车尾气的催化效果最好．
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（3）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如2图所示，该电池中电解质为氧化钇-氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动．
下列说法错误的是
 
．
A．负极的电极反应式为：CO+O2--2e-=CO2
B．工作时电极b作正极，O2-由电极a流向电极b
C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高．
汽车尾气中的主要污染物是NO以及燃料不完全燃烧所产生的CO．为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：
2NO（g）+2CO（g）
催化剂
2CO2（g）+N2（g）△H=a kJ?mol-1．
为了测定在某种催化剂作用下该反应的反应速率，t1℃下，在一等容的密闭容器中，某科研机构用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度如表1（CO2和N2的起始浓度为0）．
表1
时间/s 0 1 2 3 4 5
c（NO）/×10-4mol?L-1 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00
c（CO）/×10-3mol?L-1 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
回答下列问题：
（1）在上述条件下该反应能自发进行，则正反应必然是
 
反应（填“放热”或“吸热”）．
（2）前3s内的平均反应速率v（N2）=
 
；t1℃时该反应的平衡常数K=
 
．
（3）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时改变下列条件，能提高NO转化率的是
 
．
A．选用更有效的催化剂             B．升高反应体系的温度
C．降低反应体系的温度             D．缩小容器的体积精英家教网
（4）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率．根据表2设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如图1所示：
实验编号 T/℃ NO初始浓度/mol?L-1 CO初始浓度/mol?L-1 催化剂的比表面积/m2?g-1
① 350 1.20×10-2 5.80×10-2 124
② 280 1.20×10-2 5.80×10-2 124
③ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的实验编号依次为
 
．
（5）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H1=+180.5kJ?mol-1   
 2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H2=-221.0kJ?mol-1
C（s）+O2（g）=CO2（g）△H3=-393.5kJ?mol-1
则处理汽车尾气反应中的a=
 
．
（6）用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，有关反应为：C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2（g）△H4．向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，在t2℃下反应，
有关数据如表3．
NO N2 CO
起始浓度mol．L-1 0.10 0 0
平衡浓度/mol．L-1 0.04 0.03 0.03
平衡后升高温度，再次达到平衡测得容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则△H4
 
O（填“＞”、“=”或“＜”）．

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