汽车上的催化转化器可将尾气中的主要污染物转化成无毒物质,反应为:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-Q kJ/mol(Q>0)
实验模拟催化转换器,恒温恒压时用气体传感器测得不同时刻NO和CO的浓度如下表:
时间/s | 0 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/10-3 mol·L-1 | 1.00 | 0.25 | 0.16 | 0.10 | 0.10 |
c(CO)/10-3 mo l·L-1 | 3.60 | 2.85 | 2.76 | 2.70 | 2.70 |
经分析,得出的下列结论正确的是
A.0~2 s间的平均反应速率v(NO)=3.75×10-3 mol/(L·s)
B.催化转化器对废气的转化速率在冬季时比夏季时高
C.选用更有效的催化剂可以提高污染物的转化率
D.该温度下,此反应的平衡常数K=5.0×103
高二化学选择题困难题
汽车上的催化转化器可将尾气中的主要污染物转化成无毒物质,反应为:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-Q kJ/mol(Q>0)
实验模拟催化转换器,恒温恒压时用气体传感器测得不同时刻NO和CO的浓度如下表:
时间/s | 0 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/10-3 mol·L-1 | 1.00 | 0.25 | 0.16 | 0.10 | 0.10 |
c(CO)/10-3 mo l·L-1 | 3.60 | 2.85 | 2.76 | 2.70 | 2.70 |
经分析,得出的下列结论正确的是
A.0~2 s间的平均反应速率v(NO)=3.75×10-3 mol/(L·s)
B.催化转化器对废气的转化速率在冬季时比夏季时高
C.选用更有效的催化剂可以提高污染物的转化率
D.该温度下,此反应的平衡常数K=5.0×103
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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) ΔH=+180.5 kJ/mol;
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol;
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol。
尾气转化的反应之一:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH__________。
(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。
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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汽车尾气是城市主要污染物之一。在汽车排气管上安装催化转化器可有效处理尾气,使NO与CO反应生成可参与大气循环的无毒气体,下列说法中不正确的是( )
A.CO与NO反应的化学方程式为2CO+2NO 2CO2+N2
B.此方法的缺点是由于CO2的增多,会大大提高空气的酸度
C.使用乙醇汽油可以减少污染气体的排放
D.汽车尾气中氮氧化物的排放是导致硝酸型酸雨的因素之一
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(1)汽车排气管内安装的催化转化器,可使尾气中主要污染物(NO和CO)转化为无毒的大气循环物质。已知:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-1
②2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.0 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
则该反应的热化学方程式为:________________。
(2)NO2与SO2混合可发生反应:NO2+SO2SO3+NO。
I.在100℃1molNO2与1molSO2的混合气体置于绝热恒容密闭容器中发生上述反应,
①正反应速率随时间变化的趋势如图所示,则下列说法正确的是___________(填字母)。
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:a点小于b点
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.△t1=△t2时,SO2的消耗量:a~b段大于b~c段
E.当反应达到平衡时,继续充入1molNO2,则NO的体积分数变小
②判断此反应达到平衡的标志是_______
A 体系的压强不再发生变化
B 混合气体的密度不变
C 混合气体的平均相对分子质量不变
D 各组分的物质的量浓度不再改变
E 体系的温度不再发生变化
F v(NO2)正=v(NO)逆
II.在常温时,维持体系总压强P恒定,体积为V升的1molNO2与1molSO2的混合气体于密闭容器发生上述反应,已知NO2的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K=_____________(用α,V等符号表示)。
(3)熔融盐燃料电池具有较高的发电效率,因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO3-)为电解质,以丁烷为燃料,以空气为氧化剂,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。试回答下列问题:
①该燃料电池正极电极反应式为:______________。
②25℃时,某学生想用该燃料电池电解一定量的硫酸钠饱和溶液中进行电解,当电路中有amol电子转移时,溶液中析出mgNa2SO4·10H2O晶体。若温度不变,在剩余溶液中溶质的质量分数为__________,消耗掉的丁烷在标准状况下的体积为______________。
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汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,反应原理:2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g),在298 K、100 kPa下,ΔH=-113 kJ/mol,ΔS=-145 J/(mol·K).
(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________.
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缩小体积,则混合气体的平均相对分子质量________,若升高温度,则该反应的平衡常数________(均填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)该条件下反应__________________(填“能”或“不能”)自发进行.
(4)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
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汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等),是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,反应原理:2NO(g)+2CO(g)= N2(g)+2CO2(g),在298 K、100 kPa下,ΔH=-113 kJ·mol-1、ΔS=-145 J·mol-1·K-1。下列说法中错误的是( )
A.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B.该反应常温下不能自发进行,因此需要高温和催化剂
C.该反应常温下能自发进行,高温和催化剂只是加快反应的速率
D.汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒
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(12分)汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,反应原理:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),在298 K、100 kPa下,ΔH=-113 kJ/mol,ΔS=-145 J/(mol·K)。
(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________。
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________,若升高温度,则该反应的平衡常数________(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_______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。
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汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,其反应原理是2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)。由此可知,下列说法中正确的是
A. 该反应是熵增大的反应
B. 该反应不能自发进行,因此需要合适的催化剂
C. 该反应常温下能自发进行,催化剂条件只是加快反应的速率
D. 该反应常温下能自发进行,因为正反应是吸热反应
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汽车尾气系统中的催化转化器,可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气排放。在催化转化器的前半部发生的反应为2CO(g) + 2NO(g) 2CO2(g) + N2(g)。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A. CO的转化率100% B. CO、NO、CO2、N2的浓度相等
C. CO、NO、CO2、N2在容器中共存 D. CO、NO、CO2、N2的浓度均不再变化
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