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汽车尾气中的主要污染物是NO以及燃料不完全燃烧所产生的CO.为了减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:2NO(g)+2CO(g)催化剂2CO

题目详情
汽车尾气中的主要污染物是NO以及燃料不完全燃烧所产生的CO.为了减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:
2NO(g)+2CO(g)
催化剂
2CO2(g)+N2(g)△H=a kJ/mol.
为了测定在某种催化剂作用下该反应的反应速率,t1℃下,在一等容的密闭容器中,某科研机构用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度如下表(CO2和N2的起始浓度为0).
时间/s 0 1 2 3 4 5
c(NO)/×10-4 mol•L-1 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00
c(CO)/×10-3 mol•L-1 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
回答下列问题:
作业帮
(1)在上述条件下该反应能自发进行,则正反应必然是___反应(填“放热”或“吸热”).
(2)前3s内的平均反应速率v(N2)=___;t1℃时该反应的平衡常数K=___.
(3)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时改变下列条件,能提高NO转化率的是___.
A.选用更有效的催化剂
B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度
D.缩小容器的体积
(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率.根据下表设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如图所示:
实验编号 T/℃ NO初始浓度/mol•L-1 CO初始浓度/mol•L-1 催化剂的比表面积/m2•g-1
350 1.20×10-3 5.80×10-3 124
280 1.20×10-3 5.80×10-3 124
280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的实验编号依次为___.
(5)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2=-221.0kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H3=-393.5kJ/mol
则处理汽车尾气反应中的a=___.
(6)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,有关反应为:
C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)△H4
向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,在t2℃下反应,有关数据如下表:
NO N2 CO2
起始浓度/mol•L-1 0.10 0 0
平衡浓度/mol•L-1 0.04 0.03 0.03
平衡后升高温度,再次达到平衡测得容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则△H4___0(填“>”、“=”或“<”).
▼优质解答
答案和解析
(1)正反应气体物质的量减小,混乱度减小,故△S<0,而△H-T△S<0反应自发进行,则△H<0,正反应为放热反应,故答案为:放热;(2)前3s内v(NO)=(10×10-4 mol•L-1-1.5×10-4 mol•L-1)÷3s=8.53...