Question

【題目】綠水青山就是金山銀山，我國(guó)科研人員在探究如何降低大氣中氮氧化物與碳氧化物的含量方面做出了巨大貢獻(xiàn)，并取得了顯著的成績(jī)。

(1)下列關(guān)于氮氧化物與碳氧化物的說(shuō)法中正確的是_____(填字母)。

A.CO2、NO2均屬于酸性氧化物

B.NO、CO均不能用排空氣法收集

C.除去NO中混有的NO2的方法是將混合氣體通入足量氫氧化鈉溶液中

D.除去CO中混有的CO2的方法是將混合氣體通入足量氫氧化鈉溶液中

(2)已知:N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH1=+180.5kJ/mol;

CO(g)C(s)+1/2O2(g)ΔH2=+110.5kJ/mol;

C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH3=-393.5kJ/mol。

則反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=__________

(3)反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)可用于凈化汽車尾氣，已知570K時(shí)該反應(yīng)的反應(yīng)速率極慢,平衡常數(shù)極大。由此可知，提高尾氣凈化效率的最佳途徑是_________;若要凈化汽車尾氣的同時(shí)提高該反應(yīng)的反應(yīng)速率和NO的轉(zhuǎn)化率,且只改變一個(gè)反應(yīng)條件,則應(yīng)采取的措施是_________。

(4)某科研小組根據(jù)反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)來(lái)探究起始反應(yīng)物的碳氨比[n(CO)/n(NO)]對(duì)污染物去除率的影響。T℃時(shí)，向體積為1L的恒容密閉容器中充入總物質(zhì)的量為4mol的NO和CO混合氣體，并加入一定量的固體催化劑進(jìn)行反應(yīng),實(shí)驗(yàn)測(cè)得平衡體系中氣體組分的轉(zhuǎn)化率和氯氣的體積分?jǐn)?shù)的變化如圖所示.

①根據(jù)圖像推測(cè)曲線轉(zhuǎn)化率1表示的是______ (填“CO”或“NO”)。

②A點(diǎn)時(shí)，n(CO)/n(NO)=_________,此時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K= __________(請(qǐng)?zhí)顚憯?shù)值與單位)。

(5)煤炭在O2/CO2的氣氛中燃燒會(huì)產(chǎn)生CO,有人提出,可以設(shè)計(jì)反應(yīng)2CO(g)=2C(s)+O2(g)來(lái)消除CO的污染。該提議_______(填“可行”或“不可行”), 理由是_______。

Answer 1

【答案】 BD -746.5k]/mol 研制高效催化劑 增大壓強(qiáng) NO 1 80L/mol 不可行 該反應(yīng)ΔH>0、ΔS<0,則ΔH-TΔS>0,該反應(yīng)在任何情況下都不能自發(fā)進(jìn)行

【解析】(1) A.CO2屬于酸性氧化物，NO2與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，不屬于酸性氧化物，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.NO能與氧氣反應(yīng)、CO密度與空氣的密度接近，均不能用排空氣法收集，選項(xiàng)B正確；C. NO、NO2和氫氧化鈉能反應(yīng)，除去NO中混有的NO2的方法是將混合氣體通入水中，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.除去CO中混有的CO2的方法是將混合氣體通入足量氫氧化鈉溶液中，二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)而一氧化碳不反應(yīng)，選項(xiàng)D正確。答案選BD；(2)已知:①N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH1=+180.5kJ/mol；②CO(g)C(s)+1/2O2(g)ΔH2=+110.5kJ/mol；③C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH3=-393.5kJ/mol；根據(jù)蓋斯定律，由①+③得反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=2ΔH2-ΔH1+ΔH3=2110.5kJ/mol-180.5kJ/mol-393.5kJ/mol=-746.5k]/mol；（3）研制高效催化劑可提高反應(yīng)速率，解決反應(yīng)極慢的問(wèn)題，有利于尾氣的轉(zhuǎn)化；增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率加快，化學(xué)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，即正反應(yīng)方向，NO的轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率增大；(4)①起始反應(yīng)物的碳氮比[n(CO)/n(NO)]越大，一氧化氮的轉(zhuǎn)化率越大，根據(jù)圖像推測(cè)曲線轉(zhuǎn)化率1表示的是NO；②反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)中NO和CO的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，A點(diǎn)時(shí)，兩者的轉(zhuǎn)化率相等，均為80%，故n(CO)/n(NO)=1,此時(shí)各物質(zhì)的濃度分別為0.4mol/L、0.4mol/L、0.8mol/L、1.6mol/L，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=；(5)設(shè)計(jì)反應(yīng)2CO(g)=2C(s)+O2(g)來(lái)消除CO的污染的提議不可行, 理由是該反應(yīng)ΔH>0、ΔS<0.則ΔH-TΔS>0,該反應(yīng)在任何情況下都不能自發(fā)進(jìn)行。