汽车排气中的CO、NOX已经成为大气的主要污染物,使用稀土等催化剂能将CO、NOx、碳氢化合物转化成无毒物质,从而减少汽车尾气污染.
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
试写出NO与CO催化转化成N2和CO2的热化学方程式______
(2)在容积相同的两个密闭容器内(装有等量的某种催化剂),分别充入同量的NOx及C3H6,在不同温度下,同时发生以下反应:
18NO(g)+2C3H6(g)
9N2(g)+6CO2(g)+6H2O(g);
18NO2(g)+4C3H6(g)
9N2(g)+12CO2(g)+12H2O(g);
并分别在t秒时测定其中NOx转化率,绘得图象如右图所示:
①从图中可以得出的结论是
结论一:从测定NOX转化数据中判断,相同温度下______
结论二:______
②在上述NO2和C3H6反应中,提高NO2转化率的措施有______.(填编号)
A.加入催化剂 B.降低温度 C.分离出H2O(g) D.增大压强
(3)CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白(Hb•CO),在37℃时:CO+Hb•O2
O2+Hb•CO K=220
实验表明,Hb•CO的浓度即使只有Hb•O2浓度的2%,也可造成人的智力损伤.抽烟后,测得平衡时人体肺部的空气中CO和O2的浓度分别为10-6mol•L-1和10-2mol•L-1.请问,抽烟会造成人的智力损伤吗?(写出计算过程)
(1)N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol①
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ/mol②
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol ③
方程式③×2-②-①得NO (g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)
所以△H=(-393.5kJ/mol)×2-(-221.0kJ/mol)-(+180.5kJ/mol)=-746.5 kJ/mol,
故答案为:NO (g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5 kJ/mol;
(2)①通过图象知,NO转化效率比NO2 的低;在250°C-450°C时,NOx转化率随温度升高而增大,450°C-600°C时NOx转化率随温度升高而减小.
故答案为:NO转化效率比NO2 的低;在250°C-450°C时,NOx转化率随温度升高而增大,450°C-600°C时NOx转化率随温度升高而减小;
②根据图象知,温度越高(450度),二氧化氮的转化率越小,所以该反应是放热反应,且该反应是气体体积增大的反应.
A、催化剂只改变反应到达平衡的时间,不改变化学平衡状态,故A错误;
B、该反应是放热反应,所以降低温度,平衡向正反应方向移动,增大二氧化氮的转化率,故B正确;
C、分离出H2O(g),减少生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,增大二氧化氮的转化率,故C正确;
D、该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,二氧化氮的转化率降低,故D错误;
故答案为:BC;
(3)肺部CO和O2的浓度分别为10-6mol•L-1和10-2mol•L-1,
K=
=c(Hb•CO)•c(O2) c(Hb•O2)•c(CO)
=220,c(Hb•CO)×10-2 c(Hb•O2)×10-6
×100%=2.2%>2%,C(Hb.CO) C(Hb.O2)
答:抽烟会造成人的智力损伤.