2007年诺贝尔化学奖得主——德国科学家格哈德·埃特尔对有关一氧化碳在金属铂表面的氧化过程...

2007年诺贝尔化学奖得主——德国科学家格哈德·埃特尔对有关一氧化碳在金属铂表面的氧化过程的研究催生了汽车尾气净化装置。净化装置中的催化转化器可将CO、NO、NO₂等转化为无害的物质。下列有关说法不正确的是(　　)

A．催化转化器中的铂催化剂可加快CO的氧化

B．铂表面做成蜂窝状更有利于提高催化效果

C．在铂催化下，NO、NO₂可被CO还原成N₂

D．使用铂催化剂，可以提高碳氢化合物被氧化的转化率

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2007年诺贝尔化学奖得主——德国科学家格哈德·埃特尔对有关一氧化碳在金属铂表面的氧化过程的研究，催生了汽车尾气净化装置。净化装置中的催化转化器，可将CO、NO、NO2和碳氢化合物等转化无害的物质，有效降低尾气对环境的危害。下列有关说法不正确的是

A.催化转化器中的铂催化剂可加快CO氧化

B.铂表面做成蜂窝状更有利于提高催化效果。

C.在铂催化下，NO、NO2可被CO还原成N2

D.碳氢化合物在铂催化下，被CO直接氧化成CO2和H2O

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2007年诺贝尔化学奖授予德国化学家格哈德·埃特尔，以表彰其在固体表面化学研究领域作出的开拓性贡献。下图是氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程示意图，下列有关合成氨反应的叙述中不正确的是（　　 ）

A.过程②需吸收能量，过程③则放出能量

B.常温下该反应难以进行，是因为常温下反应物的化学键难以断裂

C.在催化剂的作用下，该反应的△H变小而使反应变得更容易发生

D.该过程表明，在化学反应中存在化学键的断裂与形成

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2007年诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德·埃特尔，以表彰他在表面化学研究领域作出的开拓性贡献。

（1）某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下，按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。

若控制其他实验条件均相同，在催化反应器中装载不同的催化剂，将经催化反应后的混合气体通过滴有酚酞的稀硫酸溶液（溶液的体积、浓度均相同）。为比较不同催化剂的催化性能，需要测量并记录的数据是___。

（2）在汽车的排气管上安装“催化转化器”(用铂、钯合金作催化剂)，它的作用是使CO、NO反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧。

①写出CO与NO反应的化学方程式：___，该反应作氧化剂的物质是__。

②用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)+2H2O(g)；ΔH1＝－574kJ·mol－1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g)；ΔH2

若1molCH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则ΔH2=___。

（3）有人认为：该研究可以使氨的合成反应，在铁催化剂表面进行时的效率大大提高，从而使原料的转化率大大提高。请你应用化学基本理论对此观点进行评价：___。

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（共6分）瑞典皇家科学院宣布，将2007年诺贝尔化学奖授予德国马普学会弗里茨-哈伯（Fritz-Haber）研究所的格哈德·埃特尔(Gerhard Ertl)教授，以表彰他在固体表面化学过程研究领域作出的开拓性成就。合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe₂O₃。

（1）某FeO、Fe₂O₃混合物中，铁、氧的物质的量之比为4：5，其中Fe²⁺与Fe³⁺物质的量之比为_________。

（2）当催化剂中Fe²⁺与Fe³⁺物质的量之比为1：2时，其催化活性最高，此时铁的氧化物混合物中铁的质量分数为_________（用小数表示）。

（3）以Fe₂O₃为原料制备上述催化剂，可向其中加入适量碳粉，发生如下反应：

2Fe₂O₃ +C＝4FeO +CO₂↑，为制得这种催化活性最高的催化剂，应向480g Fe₂O₃粉末中加入碳粉的质量为_________ g。

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人们常说，表面文章当少做。不过，德国科学家格哈德·特尔却因研究“表面文章”——表面化学成果辉煌而荣获2007年度“诺贝尔化学奖”。他不仅开创了表面化学的方法论，更造就了许多惠及人类日常生活的应用成果，其中埃特尔有关一氧化碳在金属铂表面的氧化过程的研究，催生了汽车尾气净化装置，为减轻汽车尾气污染作出了重大贡献。下列有关说法：①汽车尾气中含有CO、碳氢化合物(C_xH_y)、NO_x等有害气体，②汽车尾气是现代大城市的重要污染源之一，③汽车尾气可能导致光化学烟雾，④净化器中铂催化剂表面上可能发生的反应有：2xCO＋2NO_x＝2xCO₂

＋N₂。其中正确的是

A．①②③④         B．②③④           C．①②④           D．①②③

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（12分） 1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨。2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体表面合成氨的反应过程，示意如下图：

（1）图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是______，__ ____。

（2）已知：4NH3(g) + 3O2(g) = 2N­­2(g) + 6H2O(g);　　 ΔH=　 - 1266.8 kJ/mol

N2(g) + O2(g) = 2NO(g) ;　 ΔH = + 180.5kJ/mol， 氨催化氧化的热化学方程式为___ _______。

（3）500℃下，在A、B两个容器中均发生合成氨的反应。隔板Ⅰ固定不动，活塞Ⅱ可自由移动。

①当合成氨在容器B中达平衡时，测得其中含有1.0molN2，0.4molH2，0.4molNH3，此时容积为2.0L。则此条件下的平衡常数为_____ _______；保持温度和压强不变，向此容器中通入0.36molN2，平衡将____ ______（填“正向”、“逆向”或“不”）移动。

②向A、B两容器中均通入xmolN2和ymolH2，初始A、B容积相同，并保持温度不变。若要平衡时保持N2在A、B两容器中的体积分数相同，则x与y之间必须满足的关系式为__ __。

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