Question

2013年春季，全國各地持續出現嚴重的霧霾天氣，給人們的生產、生活造成了嚴重的影響。汽車尾氣中含有CO、氮氧化物、煙塵等污染物，是導致霧霾天氣的原因之一。請回答下列有關問題。

(1)下列說法正確的是________。

A．NO、CO、CO2均為酸性氧化物

B．CO2的大量排放會導致溫室效應，所以應盡量選用公共交通，提倡低碳出

行

C．汽車尾氣中的氮氧化物主要是空氣中的氮氣與氧氣在高溫條件下生成的

(2)為減輕污染，北京為汽車加裝了“三效催化凈化器”，可將尾氣中的CO、NO轉化為參與大氣循環的無毒混合氣體，反應如下：2NO＋2CON2＋2CO2，則該反應的化學平衡常數表達式K＝________。

(3)已知下列熱化學方程式：

N2(g)＋O2(g)=2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1①

2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1②

C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1③

則汽車尾氣轉化反應2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________。

(4)當固體催化劑質量一定時，增大其表面積可加快化學反應速率。如圖表示在其他條件不變時，反應2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)中NO的濃度[c(NO)]隨溫度(T)、催化劑表面積(S)和時間(t)的變化曲線。

①圖中T1________T2(填“>”或“<”)。

②若催化劑的表面積S1>S2，在圖中畫出c(NO)在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線。

(5)低溫脫硝技術可用于處理各種廢氣中的氮氧化物，發生的化學反應為2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)2N2(g)＋3H2O(g)　ΔH<0。在恒容的密閉容器中，下列有關說法正確的是________。

A．反應中每轉移3 mol電子，生成標準狀況下N2的體積為22.4 L

B．平衡時，若其他條件不變，增大NH3的濃度，廢氣中氮氧化物的轉化率

減小

C．因為反應物比生成物的物質的量少，所以反應物比生成物的能量低

D．其他條件不變時，使用高效催化劑，廢氣中氮氧化物的轉化率增大

 

Answer 1

　(1)BC　(2)

(3)－746.5 kJ·mol－1　(4)①<　②如圖所示

 

(5)A

【解析】　(1)NO和CO不是酸性氧化物。

(2)該反應的反應物和生成物都是氣體，根據平衡常數的概念可直接寫出其表達式。

(3)根據蓋斯定律，由③×2－①－②可得2NO(g)＋2CO(g)??N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1×2－180.5 kJ·mol－1－(－221.0 kJ·mol－1)＝－746.5 kJ·mol－1。

(4)催化劑表面積相同時，溫度高的反應先達到平衡，則T2>T1；若催化劑的表面積S1>S2，則在T1、S2條件下，反應比在T1、S1條件下后達到平衡，催化劑不能改變平衡狀態，故最終c(NO)與在T1、S1條件下相同。

(5)反應中每轉移3 mol電子時，生成1 mol N2，A對；增大一種反應物的濃度時，另一種反應物的轉化率增大，B錯；該反應為放熱反應，生成物的能量低于反應物的，C錯；催化劑不影響平衡移動，D錯。