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汽车在现代生活中扮演着越来越重要的角色,但其尾气(碳氢化合物、氮氧化物及一氧化碳等)带来的环境污染越来越明显,机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源.(1)设汽油成
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汽车在现代生活中扮演着越来越重要的角色,但其尾气(碳氢化合物、氮氧化物及一氧化碳等)带来的环境污染越来越明显,机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源.
(1)设汽油成分为C8H18,若在气缸中汽油高温裂解产生丁烷和丁烯,写出该反应的化学方程
(2)气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H>0
①汽车启动后,气缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是______.
②1mol空气中含有0.8mol N2和0.2mol O2,1300℃时在含1mol空气的密闭容器内反应达到平衡.测得NO为8×10-4mol.计算该温度下的平衡常数K≈______.
(3)尾气中的CO主要来自于汽油不完全燃烧.
①有人设想按下列反应除去CO:2CO(g)═2C(s)+O2(g)△H=+221kJ•mol-1,简述该设想能否实现的依据:______.
②测量汽车尾气的浓度常用电化学气敏传感器,其中CO传感器可用如图简单表示,则阳极发生的电极反应为______.
(4)在汽车尾气系统中安装催化转换器,可有效减少尾气中的CO、NOx和碳氢化合物等废气.
已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1=+180kJ/mol
CO(g)+
O2(g)═CO2(g)△H2=-283kJ/mol
2NO(g)+2CO(g)═2CO2(g)+N2(g)△H3
则△H3=______kJ•mol-1.
(5)光化学烟雾(含臭氧、醛类、过氧乙酰硝酸酯等)是汽车尾气在紫外线作用下发生光化学反应生成的二次污染物.写出2-丁烯与臭氧按物质的量之比为1:2反应生成乙醛及氧气的化学方程式
(1)设汽油成分为C8H18,若在气缸中汽油高温裂解产生丁烷和丁烯,写出该反应的化学方程
C8H18
C4H10+C4H8
高温 |
C8H18
C4H10+C4H8
.高温 |
(2)气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H>0
①汽车启动后,气缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是______.
②1mol空气中含有0.8mol N2和0.2mol O2,1300℃时在含1mol空气的密闭容器内反应达到平衡.测得NO为8×10-4mol.计算该温度下的平衡常数K≈______.
(3)尾气中的CO主要来自于汽油不完全燃烧.
①有人设想按下列反应除去CO:2CO(g)═2C(s)+O2(g)△H=+221kJ•mol-1,简述该设想能否实现的依据:______.
②测量汽车尾气的浓度常用电化学气敏传感器,其中CO传感器可用如图简单表示,则阳极发生的电极反应为______.
(4)在汽车尾气系统中安装催化转换器,可有效减少尾气中的CO、NOx和碳氢化合物等废气.
已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1=+180kJ/mol
CO(g)+
1 |
2 |
2NO(g)+2CO(g)═2CO2(g)+N2(g)△H3
则△H3=______kJ•mol-1.
(5)光化学烟雾(含臭氧、醛类、过氧乙酰硝酸酯等)是汽车尾气在紫外线作用下发生光化学反应生成的二次污染物.写出2-丁烯与臭氧按物质的量之比为1:2反应生成乙醛及氧气的化学方程式
CH3CH=CHCH3+2O3
2CH3CHO+2O2
紫外线 |
CH3CH=CHCH3+2O3
2CH3CHO+2O2
.紫外线 |
▼优质解答
答案和解析
(1)设汽油成分为C8H18,若在气缸中汽油高温裂解产生丁烷和丁烯,写出该反应的化学方程为:C8H18
C4H10+C4H8;
故答案为:C8H18
C4H10+C4H8;
(2)①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H>0,反应时气体体积不变的吸热反应,温度升高,反应速率加快,平衡右移,单位时间内NO排放量越大;
故答案为:温度升高,反应速率加快,平衡右移;
②1mol空气中含有0.8mol N2和0.2mol O2,1300℃时在含1mol空气的密闭容器内反应达到平衡.测得NO为8×10-4mol.
N2(g)+O2(g)═2NO(g)
起始量(mol) 0.8 0.2 0
变化量(mol) 4×10-4 4×10-4 8×10-4
平衡量(mol) 0.8-4×10-4 0.2-4×10-4 8×10-4
反应前后气体物质的量不变,用气体物质的量代替平衡浓度计算平衡常数K=
≈4×10-6;
故答案为:4×10-6;
(3)①2CO(g)═2C(s)+O2(g)△H=+221kJ•mol-1,反应是焓变增大,熵变减小的反应,△H>0,△S<0,则△H-T△S>0,反应任何温度下都不能自发进行;
故答案为:该反应是焓增、熵减的反应,任何温度下均不能自发进行;
②阳极是失电子发生氧化反应的物质,结合图示可知是一氧化碳失电子生成二氧化碳同时生成氢离子,电极反应为:CO+H2O-2e-=CO2+2H+;
故答案为:CO+H2O-2e-=CO2+2H+;
(4)①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1=+180kJ/mol
②CO(g)+
O2(g)═CO2(g)△H2=-283kJ/mol
依据盖斯定律计算②×2-①得到:2NO(g)+2CO(g)═2CO2(g)+N2(g)△H3 =-746KJ/mol;
故答案为:-746;
(5)2-丁烯与臭氧按物质的量之比为1:2反应生成乙醛及氧气,反应的化学方程式为:CH3CH=CHCH3+2O3
2CH3CHO+2O2;
故答案为:CH3CH=CHCH3+2O3
2CH3CHO+2O2;
高温 |
故答案为:C8H18
高温 |
(2)①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H>0,反应时气体体积不变的吸热反应,温度升高,反应速率加快,平衡右移,单位时间内NO排放量越大;
故答案为:温度升高,反应速率加快,平衡右移;
②1mol空气中含有0.8mol N2和0.2mol O2,1300℃时在含1mol空气的密闭容器内反应达到平衡.测得NO为8×10-4mol.
N2(g)+O2(g)═2NO(g)
起始量(mol) 0.8 0.2 0
变化量(mol) 4×10-4 4×10-4 8×10-4
平衡量(mol) 0.8-4×10-4 0.2-4×10-4 8×10-4
反应前后气体物质的量不变,用气体物质的量代替平衡浓度计算平衡常数K=
(8×10−4)2 |
(0.8−4×10−4)(0.2−4×10−4) |
故答案为:4×10-6;
(3)①2CO(g)═2C(s)+O2(g)△H=+221kJ•mol-1,反应是焓变增大,熵变减小的反应,△H>0,△S<0,则△H-T△S>0,反应任何温度下都不能自发进行;
故答案为:该反应是焓增、熵减的反应,任何温度下均不能自发进行;
②阳极是失电子发生氧化反应的物质,结合图示可知是一氧化碳失电子生成二氧化碳同时生成氢离子,电极反应为:CO+H2O-2e-=CO2+2H+;
故答案为:CO+H2O-2e-=CO2+2H+;
(4)①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1=+180kJ/mol
②CO(g)+
1 |
2 |
依据盖斯定律计算②×2-①得到:2NO(g)+2CO(g)═2CO2(g)+N2(g)△H3 =-746KJ/mol;
故答案为:-746;
(5)2-丁烯与臭氧按物质的量之比为1:2反应生成乙醛及氧气,反应的化学方程式为:CH3CH=CHCH3+2O3
紫外线 |
故答案为:CH3CH=CHCH3+2O3
紫外线 |
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