Question

【题目】绿水青山就是金山银山，我国科研人员在探究如何降低大气中氮氧化物与碳氧化物的含量方面做出了巨大贡献，并取得了显著的成绩。

(1)下列关于氮氧化物与碳氧化物的说法中正确的是_____(填字母)。

A.CO2、NO2均属于酸性氧化物

B.NO、CO均不能用排空气法收集

C.除去NO中混有的NO2的方法是将混合气体通入足量氢氧化钠溶液中

D.除去CO中混有的CO2的方法是将混合气体通入足量氢氧化钠溶液中

(2)已知:N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH1=+180.5kJ/mol;

CO(g)C(s)+1/2O2(g)ΔH2=+110.5kJ/mol;

C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH3=-393.5kJ/mol。

则反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=__________

(3)反应2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)可用于净化汽车尾气，已知570K时该反应的反应速率极慢,平衡常数极大。由此可知，提高尾气净化效率的最佳途径是_________;若要净化汽车尾气的同时提高该反应的反应速率和NO的转化率,且只改变一个反应条件,则应采取的措施是_________。

(4)某科研小组根据反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)来探究起始反应物的碳氨比[n(CO)/n(NO)]对污染物去除率的影响。T℃时，向体积为1L的恒容密闭容器中充入总物质的量为4mol的NO和CO混合气体，并加入一定量的固体催化剂进行反应,实验测得平衡体系中气体组分的转化率和氯气的体积分数的变化如图所示.

①根据图像推测曲线转化率1表示的是______ (填“CO”或“NO”)。

②A点时，n(CO)/n(NO)=_________,此时反应的平衡常数K= __________(请填写数值与单位)。

(5)煤炭在O2/CO2的气氛中燃烧会产生CO,有人提出,可以设计反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)来消除CO的污染。该提议_______(填“可行”或“不可行”), 理由是_______。

Answer 1

【答案】 BD -746.5k]/mol 研制高效催化剂 增大压强 NO 1 80L/mol 不可行 该反应ΔH>0、ΔS<0,则ΔH-TΔS>0,该反应在任何情况下都不能自发进行

【解析】(1) A.CO2属于酸性氧化物，NO2与水反应生成硝酸和一氧化氮，不属于酸性氧化物，选项A错误；B.NO能与氧气反应、CO密度与空气的密度接近，均不能用排空气法收集，选项B正确；C. NO、NO2和氢氧化钠能反应，除去NO中混有的NO2的方法是将混合气体通入水中，选项C错误；D.除去CO中混有的CO2的方法是将混合气体通入足量氢氧化钠溶液中，二氧化碳与氢氧化钠反应而一氧化碳不反应，选项D正确。答案选BD；(2)已知:①N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH1=+180.5kJ/mol；②CO(g)C(s)+1/2O2(g)ΔH2=+110.5kJ/mol；③C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH3=-393.5kJ/mol；根据盖斯定律，由①+③得反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=2ΔH2-ΔH1+ΔH3=2110.5kJ/mol-180.5kJ/mol-393.5kJ/mol=-746.5k]/mol；（3）研制高效催化剂可提高反应速率，解决反应极慢的问题，有利于尾气的转化；增大压强，化学反应速率加快，化学平衡向气体体积减小的方向移动，即正反应方向，NO的转化率转化率增大；(4)①起始反应物的碳氮比[n(CO)/n(NO)]越大，一氧化氮的转化率越大，根据图像推测曲线转化率1表示的是NO；②反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)中NO和CO的化学计量数相等，A点时，两者的转化率相等，均为80%，故n(CO)/n(NO)=1,此时各物质的浓度分别为0.4mol/L、0.4mol/L、0.8mol/L、1.6mol/L，反应的平衡常数K=；(5)设计反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)来消除CO的污染的提议不可行, 理由是该反应ΔH>0、ΔS<0.则ΔH-TΔS>0,该反应在任何情况下都不能自发进行。