Question

汽車尾氣中含有CO、NO₂等有毒氣體，對(duì)汽車加裝尾氣凈化裝置，可使有毒氣體相互反應(yīng)轉(zhuǎn)化成無毒氣體．
（1）汽油在不同空/燃比（空氣與燃油氣的體積比）時(shí)尾氣的主要成分不同，空/燃比較小時(shí)的有毒氣體主要是

 

（填化學(xué)式）．
（2）人們把拆開1mol化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能．
已知：N₂、O₂分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946kJ?mol^-1、497kJ?mol^-1．
查閱資料獲知如下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：
N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ?mol^-1
N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+68kJ?mol^-1
2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221kJ?mol^-1
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1
①一定條件下，N₂與O₂反應(yīng)生成NO或NO₂均能夠自發(fā)進(jìn)行，其原因是

 

；NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為

 

kJ?mol^-1．
②CO與NO₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為4CO（g）+2NO₂（g）=4CO₂（g）+N₂（g）△H=

 

．對(duì)于該反應(yīng)，溫度不同（T₂＞T₁）、其他條件相同時(shí)，下列圖象正確的是

 

（填代號(hào)）．

Answer 1

分析：（1）空/燃比較小時(shí)，燃料不能充分燃燒，則生成CO；
（2）①凡是△S＞0的反應(yīng)都有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行，舊鍵斷裂吸收的能量減去新鍵生成釋放的能量值即為化學(xué)反應(yīng)所吸收的能量，結(jié)合N₂、O₂分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946kJ?mol^-1、497kJ?mol^-1，N₂（g）+O₂（g）=2NO（g），△H=+180kJ?mol^-1可以計(jì)算NO分子中化學(xué)鍵的鍵能；
②據(jù)蓋斯定律，利用后三個(gè)化學(xué)方程式就可以求出反應(yīng)的焓變；焓變小于0，為放熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)向著逆向進(jìn)行．

解答：解：（1）當(dāng)空/燃比較小時(shí)，汽油中的碳發(fā)生不完全燃燒產(chǎn)生一氧化碳，有毒，
故答案為：CO；
（2）①根據(jù)影響反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素有△S、△H，凡是△S＞0和△H＜0的反應(yīng)都有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行，N₂與O₂反應(yīng)生成NO或NO₂時(shí)的△S＞0，根據(jù)N₂、O₂分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946kJ?mol^-1、497kJ?mol^-1以及反應(yīng)N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ?mol^-1可設(shè)NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為X，則有：946kJ?mol^-1+497kJ?mol^-1-2X=180kJ?mol^-1得：X=631.5kJ?mol^-1，
故答案為：△S＞0；631.5；
 ②已知N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₁=+180kJ?mol^-1，N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H₂=+68kJ?mol^-1，2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H₃=-221kJ?mol^-1，C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₄=-393.5kJ?mol^-1，根據(jù)蓋斯定律，化學(xué)方程式為4CO（g）+2NO₂（g）=4CO₂（g）+N₂（g）△H=4△H₄-2△H₃-△H₂=-1200 kJ?mol^-1，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，正逆反應(yīng)速率均增大，離開原來的速率點(diǎn)，故甲錯(cuò)誤，
升高溫度，反應(yīng)向著逆向進(jìn)行，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小，反應(yīng)速率加快，故乙正確，
壓強(qiáng)不變，升高溫度，反應(yīng)逆向進(jìn)行，一氧化氮的體積分?jǐn)?shù)增大，故丙錯(cuò)誤，
故選乙；
故答案為：-1200kJ?mol^-1；乙．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了蓋斯定律、外界條件對(duì)可逆反應(yīng)平衡移動(dòng)的影響，首先根據(jù)蓋斯定律確定反應(yīng)熱，再結(jié)合溫度對(duì)反應(yīng)速率、平衡移動(dòng)的影響來分析解答，難度中等．