问题详情:
机动车排放的污染物主要有碳*化合物、一氧化碳和氮氧化物等。
I.汽油燃油车上安装三元催化转化器,可有效降低汽车尾气污染。
(1)已知: C(s)+O2(g) == CO2(g) △H1 =− 393.5kJ·mol−1
2C(s)+O2(g) == 2CO(g) △H2=− 221.0 kJ·mol−1
N2(g)+O2(g) == 2NO(g) △H 3 =+180.5 kJ·mol−1
CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方程式是_________________________。
(2)研究CO和NO的催化反应,用气体传感器测得在某温度下、一定体积的密闭容器中,不同时间NO和CO浓度如下表:
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(CO)/( 10−3mol·L−1) | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
① 前4 s内的平均反应速率υ(CO) =______mol·L−1·s−1。
② L、X可分别代表压强或温度。下图A表示L一定时,NO(g)的平衡转化率随X的变化关系。X代表的物理量是______。判断LL2的大小关系,并简述理由:______ 。
图A 图B
(3)实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2) ·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数______(填“>”、“<”或 “=”)k逆增大的倍数。
②若在2 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则k正︰k逆 =___________。(保留一位小数)
II. 有人利用反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH = −34.0 kJ·mol−1,用活*炭对NO进行吸附。现在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体并在催化剂作用下发生反应,经相同时间测得NO的转化率随温度的变化如图B所示。由图可知最高转化率对应温度为450℃。低于450℃时,NO的转化率 (填 “是”或者“不是”)对应温度下的平衡转化率,判断理由是 ;
高于450OC时,NO的转化率降低的可能原因是 (填标号)
A.催化剂活*降低 B.平衡常数变小 C. 反应活化能增大
【回答】
(1)2NO(g)+2CO(g) == N2(g)+2CO2(g) H == −746.5 kJ·mol−1 (2分)
(2)① 2.25 ×10−4 (2分)
② 温度(1分)
L2>L1,该反应为气体体积减小的反应,相同温度下压强增大,NO转化率增大(2分)
(3)① < (1分) ②0.5 (2分)
II. 不是(1分),该反应是放热反应,平衡转化率随温度升高而降低 (1分) AB (2分)
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:综合题