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(2012•江苏二模)在汽车上安装催化转化器可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)相互反应生成无毒害物质,减少汽车尾气污染.(1)N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ•mol-
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(2012•江苏二模)在汽车上安装催化转化器可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)相互反应生成无毒害物质,减少汽车尾气污染.
(1)N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ•mol -1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ•mol -1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ•mol -1
写出NO(g)与CO(g)反应的热化学方程式:______.
(2)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催化剂作用下的反应速率,用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
①前2s内的平均反应速率v (N2)=______mo•L-1•s-1.
②该温度下,反应的平衡常数K=______.
③对于该可逆反应,下列叙述正确的是______(填序号).
A.该反应在一定条件下能自发进行
B.该反应能有效减少有害气体的排放
C.该反应一旦发生将在很短的时间内完成
D.该反应达到平衡时CO、NO的转化率相等
(3)CO分析仪以燃料电池为工作原理,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质
NASICON中自由移动.下列叙述错误的是______(填序号).
A.负极的电极反应式为:CO+O2--2e-═CO2
B.工作时O2-在固体介质中由电极a流向电极b
C.工作时电子由电极a通过电流计流向电极b
D.电流计中显示的电流越大,汽车尾气中CO的含量越高.
(1)N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ•mol -1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ•mol -1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ•mol -1
写出NO(g)与CO(g)反应的热化学方程式:______.
(2)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催化剂作用下的反应速率,用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO) (×10-4mol•L-1) | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO) (×10-3mol•L-1) | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
②该温度下,反应的平衡常数K=______.
③对于该可逆反应,下列叙述正确的是______(填序号).
A.该反应在一定条件下能自发进行
B.该反应能有效减少有害气体的排放
C.该反应一旦发生将在很短的时间内完成
D.该反应达到平衡时CO、NO的转化率相等
(3)CO分析仪以燃料电池为工作原理,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质
NASICON中自由移动.下列叙述错误的是______(填序号).
A.负极的电极反应式为:CO+O2--2e-═CO2
B.工作时O2-在固体介质中由电极a流向电极b
C.工作时电子由电极a通过电流计流向电极b
D.电流计中显示的电流越大,汽车尾气中CO的含量越高.
▼优质解答
答案和解析
(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ•mol -1
②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ•mol -1
③C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ•mol -1
得出反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=-180.5kJ•mol -1+221.0kJ•mol -1+2(-393.5kJ•mol -1)=-746.5 kJ•mol-1,
故答案为2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ•mol-1;
(2)①前2s内的平均反应速率v (N2)=
v (NO)=
×
=1.875×10-4mo•L-1•s-1,故答案为:1.875×10-4;
②2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)
初始浓度:10×10-4 3.6×10-3mol 0 0
变化浓度:9×10-4 9×10-4 4.5×10-4 9×10-4
平衡浓度:1×10-4 2.7×10-3 4.5×10-4 9×10-4
平衡常数K=
=5000,故答案为:5000;
③A.该反应的判据△H-T△S<0,在一定条件下能自发进行,故A正确;
B.该反应产物是氮气和二氧化碳,均是无毒的,能有效减少有害气体的排放,故B正确;
C.该反应一旦发生,将在很短的时间内完成,故C正确;
D.该反应达到平衡时CO、NO的转化率不相等,故D错误.
故选ABC;
(3)A.负极上是燃料发生失电子的氧化反应,即电极反应式为:CO+O2--2e-═CO2,故A正确;
B.工作时O2-在固体介质中移向负极,由电极b流向电极a,故B错误;
C.工作时电子由负极流向正极,即电极a通过电流计流向电极b,故C正确;
D.电流计中显示的电流越大,则汽车尾气中CO的含量越高,故D正确.
故选B.
②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ•mol -1
③C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ•mol -1
得出反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=-180.5kJ•mol -1+221.0kJ•mol -1+2(-393.5kJ•mol -1)=-746.5 kJ•mol-1,
故答案为2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ•mol-1;
(2)①前2s内的平均反应速率v (N2)=
1 |
2 |
10−2.5 |
2 |
1 |
2 |
②2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)
初始浓度:10×10-4 3.6×10-3mol 0 0
变化浓度:9×10-4 9×10-4 4.5×10-4 9×10-4
平衡浓度:1×10-4 2.7×10-3 4.5×10-4 9×10-4
平衡常数K=
4.5×10−4×(9×10−4)2 |
(1×10−4)2×(2.7×10−3)2 |
③A.该反应的判据△H-T△S<0,在一定条件下能自发进行,故A正确;
B.该反应产物是氮气和二氧化碳,均是无毒的,能有效减少有害气体的排放,故B正确;
C.该反应一旦发生,将在很短的时间内完成,故C正确;
D.该反应达到平衡时CO、NO的转化率不相等,故D错误.
故选ABC;
(3)A.负极上是燃料发生失电子的氧化反应,即电极反应式为:CO+O2--2e-═CO2,故A正确;
B.工作时O2-在固体介质中移向负极,由电极b流向电极a,故B错误;
C.工作时电子由负极流向正极,即电极a通过电流计流向电极b,故C正确;
D.电流计中显示的电流越大,则汽车尾气中CO的含量越高,故D正确.
故选B.
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