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近年来我国汽车拥有量呈较快增长趋势,NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:①写出该反应的热化学方程式:
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近年来我国汽车拥有量呈较快增长趋势,NO x 是汽车尾气中的主要污染物之一。 (1)汽车发动机工作时会引发N 2 和O 2 反应,其能量变化示意图如下: ①写出该反应的热化学方程式:_________________________________________。 ②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是___________________________ (2)在汽车上安装高效催化转化器,可有效降低NO x 的排放。某研究性学习小组在技术人员的指导下,在某温度时,按下列流程探究某种催化剂作用下反应2NO+2CO N 2 +2CO 2 ΔH<0的反应速率。 汽车尾气→尾气分析仪→催化反应器→尾气分析仪 用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表:
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响): ①前2 s内的平均反应速率v(N 2 )=________。 ②在该温度下,反应的平衡常数K=________L·mol - 1 (写出计算结果)。 ③对于该可逆反应,通过综合分析以上信息,至少可以说明________(填字母)。 A.该反应的反应物混合后很不稳定 B.该反应一旦发生将在很短的时间内完成 C.该反应体系达到平衡时至少有一种反应物的百分含量较小 D.该反应在一定条件下能自发进行 E.该反应使用催化剂意义不大 (3)通过NO x 传感器监测NO x 的含量,其工作原理示意图如上图: ①Pt电极上发生的是__________反应(填“氧化”或“还原”)。 ②写出NiO电极的电极反应式:________________________________________。 |
▼优质解答
答案和解析
(1)①N 2 (g)+O 2 (g)=2NO(g) ΔH=+183 kJ·mol - 1 ②增大 (2)①1.88×10 - 4 mol/(L·s)②5000③BCD (3)①还原②NO+O 2 - -2e - =NO 2 |
(1)①N 2 (g)+O 2 (g)=2NO(g) ΔH=945 kJ·mol - 1 +498 kJ·mol - 1 -2×630 kJ·mol - 1 =+183 kJ·mol - 1 。
②该反应为吸热反应,随温度升高,化学平衡常数增大。 (2)①v(N 2 )= v(NO)= =1.875×10 - 4 mol/(L·s)≈1.88×10 - 4 mol/(L·s)。 ②2NO + 2CO N 2 + 2CO 2 。 ③该反应在催化剂存在时反应速率很快,所以反应一旦发生将在很短的时间内完成,但不能说明NO和CO混合后很不稳定,A项错误、B项正确;该反应的化学平衡常数大,所以反应达到平衡时至少有一种反应物的百分含量较小,C项正确;该反应是一个熵减的放热反应,所以一定条件下能自发进行,D项正确;使用高效催化剂能大大加快化学反应速率,故E项错误。 (3)Pt电极上O 2 得电子发生还原反应,电极反应
作业帮用户
2017-11-07
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