摘要:14.在某温度下.汽车尾气中CO和NO发生反应.生成CO2和N2.其反应方程式为2CO2CO2(g)+N2(g).则此反应平衡常数表达式为( ) A. B. C. D.
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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)
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
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
(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:
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.
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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2NO(g)+2CO(g)
| 催化剂 |
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 |
(1)在上述条件下该反应能自发进行,则正反应必然是
(2)前3s内的平均反应速率v(N2)=
(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
(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 |
(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 |
(16分)汽车尾气中的CO、NOX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) △H1 ①
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2 ②
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3 ③
写出NO与CO催化转化成N2和CO2的热化学方程式(反应热用△H1、△H2、△H3表示): 。
(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NOx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NOX的转化率,绘得图像如下图所示:![]()
① 从图中可以得出的结论是
结论一:相同温度下, 。
结论二: 。
② 上述NO2和C3H6反应达平衡后,可提高NO2
转化率的措施有 。(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 |
部分反应生成碳氧血红蛋白(Hb·CO),在37℃时:CO+Hb·O2
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10-6 mol·L-1和10-2 mol·L-1。请问,抽烟会造成人的智力损伤吗?(写出计算过程) 查看习题详情和答案>>
(16分)汽车尾气中的CO、NOX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) △H1 ①
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2 ②
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3 ③
写出NO与CO催化转化成N2和CO2的热化学方程式(反应热用△H1、△H2、△H3表示): 。
(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NOx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NOX的转化率,绘得图像如下图所示:

① 从图中可以得出的结论是
结论一:相同温度下, 。
结论二: 。
② 上述NO2和C3H6反应达平衡后,可提高NO2
转化率的措施有 。(填编号)
(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10-6 mol·L-1和10-2 mol·L-1。请问,抽烟会造成人的智力损伤吗?(写出计算过程)
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1 ①
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2 ②
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3 ③
写出NO与CO催化转化成N2和CO2的热化学方程式(反应热用△H1、△H2、△H3表示): 。
(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NOx及C3H6,在不同温度下,同时发生以下反应:
18NO(g)+2C3H6(g)
18NO2(g)+4C3H6(g)
并分别在t秒时测定其中NOX的转化率,绘得图像如下图所示:
① 从图中可以得出的结论是
结论一:相同温度下, 。
结论二: 。
② 上述NO2和C3H6反应达平衡后,可提高NO2
转化率的措施有 。(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 |
部分反应生成碳氧血红蛋白(Hb·CO),在37℃时:CO+Hb·O2
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10-6 mol·L-1和10-2 mol·L-1。请问,抽烟会造成人的智力损伤吗?(写出计算过程)
(1)为了提高该反应的速率和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
(2)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)在如图中画出在某时刻条件改变后的图象(其他条件不变),在
t2以后平衡
t2以后平衡
时间段CO的转化率最大.t1:增大NO的浓度 t2:降低温度
(4)通过计算判断该条件下反应能否自发进行?(要求写出计算过程)
(1)为了提高该反应的速率和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
(2)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)在如图中画出在某时刻条件改变后的图象(其他条件不变).
t1:增大NO的浓度 t2:降低温度
(4)通过计算判断该条件下反应能否自发进行
能,△G=△H-T△S=-113kJ/mol+298K×145×10-3kJ/(mol?K)=-69.79kJ/mol<0,故反应能自发进行
能,△G=△H-T△S=-113kJ/mol+298K×145×10-3kJ/(mol?K)=-69.79kJ/mol<0,故反应能自发进行
(填能或否,要求有计算过程,无计算过程只给1分).