汽車尾氣排放的一氧化碳、氮氧化物等氣體已成為大氣污染的主要來源。德國大眾汽車尾氣檢測造假事件引起全世界震驚。根據(jù)下列示意圖回答有關問題:
(1)汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ?mol-1,其能量變化示意圖如下:
則NO中氮氧鍵的鍵能為632632kJ?mol-1;
(2)空燃比過小易產(chǎn)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。判斷該設想是否可行,并說出理由不合理,該反應焓增、熵減,任何條件下都不能自發(fā)進行或該反應△H>0,△S<0 則△G>0不合理,該反應焓增、熵減,任何條件下都不能自發(fā)進行或該反應△H>0,△S<0 則△G>0;
(3)利用活性炭涂層排氣管處理NOx的反應為:xC(s)+2NOx(g)?N2(g)+xCO2 (g)△H=-b kJ?mol-1.若使NOx更加有效的轉化為無毒尾氣排放,以下措施理論上可行的是ADAD;
A.增加排氣管長度 B.增大尾氣排放口
C.升高排氣管溫度 D.添加合適的催化劑
(4)催化裝置中涉及的反應之一為:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)。
①探究上述反應中NO的平衡轉化率與壓強、溫度的關系,得到圖2所示的曲線。催化裝置比較適合的溫度和壓強是400K,1MPa400K,1MPa;
②測試某型號汽車在冷啟動(冷啟動指發(fā)動機水溫低的情況下啟動)時催化裝置內(nèi)CO和NO百分含量隨時間變化曲線如圖3所示。則前10s 內(nèi),CO和NO百分含量沒明顯變化的原因是尚未達到催化劑工作溫度(或尚未達到反應的溫度)尚未達到催化劑工作溫度(或尚未達到反應的溫度);
③研究表明:在使用等質量催化劑時,增大催化劑比表面積可提高化學反應速率。為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律,某同學設計了以下三組實驗:
實驗編號 | T(K) | NO初始濃度 (mol?L-1) |
CO初始濃度 (mol?L-1) |
催化劑的比表面積(m2/g) |
Ⅰ | 400 | 1.00×10-3 | 3.60×10-3 | 82 |
Ⅱ | 400 | 1.00×10-3 | 3.60×10-3 | 124 |
Ⅲ | 450 | 1.00×10-3 | 3.60×10-3 | 124 |
5000L?mol-1
5000L?mol-1
。【答案】632;不合理,該反應焓增、熵減,任何條件下都不能自發(fā)進行或該反應△H>0,△S<0 則△G>0;AD;400K,1MPa;尚未達到催化劑工作溫度(或尚未達到反應的溫度);5000L?mol-1
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:91引用:4難度:0.1
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