16.超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO 会破坏臭氧层.科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO 和CO 转变成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO$\stackrel{催化剂}{?}$2CO2+N2
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO 和CO 浓度如下表:
时间/s 0 1 2 3 4 5
-c(NO)/mol•L -11.00×10 -34.50×10-42.50×10 -41.50×10 -41.00×10 -41.00×10 -4
-c(CO)/mol•L-13.60×10 -33.05×10 -32.85×10 -32.75×10 -32.70×10 -32.70×10-3
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)写出该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c({N}_{2})•c^2(C{O}_{2})}{c^2(NO)•c^2(CO)}$.
(2)前2s 内的平均反应速率v(CO2)=3.75×10-4mol/L•s.
(3)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H<0(填写“>”、“<”、“=”).
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO 转化率的是CD.
A.选用更有效的催化剂                  B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度                  D.缩小容器的体积
(5)在温度和体积保持不变的条件下,能够说明该反应达到平衡状态的标志是D.
A.反应混合物各组分物质的量浓度相等 B.NO、CO、CO2、N2分子数之比为2:2:2:1
C.混合气体的密度保持不变          D.单位时间内消耗1molNO 的同时,就有1molCO 生成.
14.汽车尾气净化中的一个反应如下:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g),请回答下列问题.
(1)已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221kJ/mol
则:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g) 的△H=-746.5kJ/mol.
(2)在一定温度下,向体积为V L的密闭容器中充入一定量的NO和CO,发生可逆2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g).在t1时刻达到平衡状态,此时n(CO)=a mol,n(NO)=2a mol,n(N2)=b mol,且平衡时N2的体积分数为$\frac{1}{4}$.
①则该反应的平衡常数K=$\frac{27V}{a}$.(用含a、V的式子表示)若保持温度不变,平衡后在此基础上再向容器中充入3b mol的N2、2a mol的NO,平衡将不移动(填“向左”、“向右”或“不”).
②在一定温度恒容容器中发生以上反应,下列各种情况,不能说明该反应已经达到平衡的是E.
A.v生成(CO2)=v消耗(CO2)        
B.各气体的体积分数不再改变
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变  
D.NO、CO、N2、CO2浓度均不再变化
E.单位时间内生成2n mol碳氧双键的同时消耗n mol N≡N
③在t2时刻,将容器迅速压缩到原容积的$\frac{1}{2}$,在其它条件不变的情况下,t3时刻达到新的平衡状态.请在图1中补充画出t2-t3-t4时段,正反应速率的变化曲线.
(3)如果要净化汽车尾气的同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施是B.
A.降低温度                               B.增大压强同时加催化剂
C.升高温度同时充入N2 D.及时将CO2和N2从反应体系中移走
(4)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,给汽车安装尾气净化装置.净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图2所示.

①写出上述变化中的总化学反应方程式:2NO+O2+4CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$4CO2+N2
②有人提出,可以设计反应2CO(g)═2C(s)+O2(g) 来消除CO的污染.请你判断是否可行,并说出理由:因为△H>0,△S<0,在任何情况下,都不能自发进行.
13.2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区.其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一.
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO (g)$\stackrel{催化剂}{?}$2CO2 (g)+N2 (g).
在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图1所示.据此判断:

①该反应的平衡常数表达式为$K=\frac{{{c^2}(C{O_2})•c({N_2})}}{{{c^2}(C{O_{\;}})•{c^2}(N{O_{\;}})}}$.
②该反应的△H<0(选填“>”、“<”).
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率.若催化剂的表面积S1>S2,在图1中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线.
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题.
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.
CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ•mol-1
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-56.9kJ•mol-1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-810.1kJ•mol-1
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的.图2是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图.写出上述光电转化过程的化学反应方程式2CO2+2H2O$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2HCOOH+O2.催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是a→b(填a→b或b→a).
 0  159997  160005  160011  160015  160021  160023  160027  160033  160035  160041  160047  160051  160053  160057  160063  160065  160071  160075  160077  160081  160083  160087  160089  160091  160092  160093  160095  160096  160097  160099  160101  160105  160107  160111  160113  160117  160123  160125  160131  160135  160137  160141  160147  160153  160155  160161  160165  160167  160173  160177  160183  160191  203614 

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