问题 问答题

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)

答案

(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)
=
c(Hb•CO)×10-2
c(Hb•O210-6
=220,
C(Hb.CO)
C(Hb.O2)
×100%=2.2%
>2%,

答:抽烟会造成人的智力损伤.

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