Question

【題目】綠水青山就是金山銀山，我國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，并取得了顯著的成績。

(1)下列關于氮氧化物與碳氧化物的說法中正確的是_____(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2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=__________

(3)反應2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)可用于凈化汽車尾氣，已知570K時該反應的反應速率極慢,平衡常數極大。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提高該反應的反應速率和NO的轉化率,且只改變一個反應條件,則應采取的措施是_________。

(4)某科研小組根據反應2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)來探究起始反應物的碳氨比[n(CO)/n(NO)]對污染物去除率的影響。T℃時，向體積為1L的恒容密閉容器中充入總物質的量為4mol的NO和CO混合氣體，并加入一定量的固體催化劑進行反應,實驗測得平衡體系中氣體組分的轉化率和氯氣的體積分數的變化如圖所示.

①根據圖像推測曲線轉化率1表示的是______ (填“CO”或“NO”)。

②A點時，n(CO)/n(NO)=_________,此時反應的平衡常數K= __________(請填寫數值與單位)。

(5)煤炭在O2/CO2的氣氛中燃燒會產生CO,有人提出,可以設計反應2CO(g)=2C(s)+O2(g)來消除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 NO 1 80L/mol 不可行 該反應ΔH>0、ΔS<0,則ΔH-TΔS>0,該反應在任何情況下都不能自發進行

【解析】(1) A.CO2屬于酸性氧化物，NO2與水反應生成硝酸和一氧化氮，不屬于酸性氧化物，選項A錯誤；B.NO能與氧氣反應、CO密度與空氣的密度接近，均不能用排空氣法收集，選項B正確；C. NO、NO2和氫氧化鈉能反應，除去NO中混有的NO2的方法是將混合氣體通入水中，選項C錯誤；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而一氧化碳不反應，選項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；根據蓋斯定律，由①+③得反應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速率，解決反應極慢的問題，有利于尾氣的轉化；增大壓強，化學反應速率加快，化學平衡向氣體體積減小的方向移動，即正反應方向，NO的轉化率轉化率增大；(4)①起始反應物的碳氮比[n(CO)/n(NO)]越大，一氧化氮的轉化率越大，根據圖像推測曲線轉化率1表示的是NO；②反應2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)中NO和CO的化學計量數相等，A點時，兩者的轉化率相等，均為80%，故n(CO)/n(NO)=1,此時各物質的濃度分別為0.4mol/L、0.4mol/L、0.8mol/L、1.6mol/L，反應的平衡常數K=；(5)設計反應2CO(g)=2C(s)+O2(g)來消除CO的污染的提議不可行, 理由是該反應ΔH>0、ΔS<0.則ΔH-TΔS>0,該反應在任何情況下都不能自發進行。