题目
目前,汽车尾气系统中均安装了催化转化器,大大减少了 CO和 NOx汽车尾气的排放。
(1)
在催化剂作用下 CO还原 NO、NO2。
标准摩尔生成焓是指由稳态单质生成1mol该化合物的焓变,25℃下几种物质的标准生成焓如下:
NO2
CO
CO2
NO
标准生成焓/kJ•mol-1
33.1
-110.5
-183.6
90.3
ⅰ.CO(g)+NO2(g) CO2(g(+NO(g) ΔH1 ⅱ.2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g) ΔH2=-623KJ• mol-1 ①ΔH1=;写出用 CO还原NO2生成两种无污染的气态物质总反应的热化学方程式: ②相同时间内,CO还原NO2的总反应中NO2的转化率随温度的变化趋势如下图所示,运用化学反应原理分析,NO2的转化率随温度先增大后减小的原因;其中汽车尾气中NO2和 CO物质的量比 为(填选项字母)时尾气中NO2的转化率最高。 A.0.3 B.0.5 C.0.7 ③某温度下,起始压强为 P0 , 在恒容密闭容器中充入等物质的量 CO和 NO在催化剂下进行反应ⅱ,NO的平衡转化率为α , 则反应ⅱ的平衡常数 KP=(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压 =总压 × 物质的量分数)。
(2)
在催化剂作用下 H2还原 NO,2H2(g)+2NO(g) 2H2O(g)+N2(g)ΔH<0,反应的速率方程为v正 =k正• c(H2)• c2(NO)(k正为速率常数,只与温度、催化剂有关系),其中 v正为正反应速率。 ①相同条件下,对速率影响程度c(NO)c(H2)(填“ 大于” 、“ 小于” 或“ 等于” )。 ②设反应开始时 H2和 NO的浓度相同,反应开始时 v正 =v0 , NO的转化率为α时的反应速率为 vα , 则vα =v0。
(3)
一种以 CO为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态 K2CO3为电解质的燃料电池,工作原理如下图所示:
①电极 a为(填“ 正极” 或“ 负极” ),Y物质为; ②正极上的电极反应式为。
答案: 【1】-15.9kJ/mol【2】4CO(g)+2NO2(g) ⇌ 4CO2(g)+N2(g) ΔH=-654.8 kJ/mol【3】低于185℃时,反应没有达到平衡,升高温度,反应速率加快,NO2转化率提高,185℃时,反应达到平衡,高于185℃时,△H<0,升高温度,平衡向逆反应方向移动,NO2转化率减小【4】B【5】α3(1-α)4p0
【1】大于【2】(1-α)3 v0
【1】负极【2】CO2【3】O2+4e-+2CO2=2CO 32-