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解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷536
目前，汽车尾气系统中均安装了催化转化器，大大减少了 CO和 NOx汽车尾气的排放。
(1)在催化剂作用下 CO还原 NO、NO2。
标准摩尔生成焓是指由稳态单质生成1mol该化合物的焓变，25℃下几种物质的标准生成焓如下：
NO2COCO2NO
标准生成焓/kJ•mol-133.1—110.5—183.690.3
ⅰ.CO(g)+NO2(g) CO2(g(+NO(g) ΔH1
ⅱ.2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g) ΔH2=—623KJ• mol-1
①ΔH1=______；写出用 CO还原NO2生成两种无污染的气态物质总反应的热化学方程式：______
②相同时间内，CO还原NO2的总反应中NO2的转化率随温度的变化趋势如下图所示，运用化学反应原理分析，NO2的转化率随温度先增大后减小的原因______；其中汽车尾气中NO2和 CO物质的量比为______(填选项字母)时尾气中NO2的转化率最高。
A.0.3                      B.0.5               C.0.7

③某温度下，起始压强为 P0，在恒容密闭容器中充入等物质的量 CO和 NO在催化剂下进行反应ⅱ，NO的平衡转化率为α，则反应ⅱ的平衡常数 KP=______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压 =总压 × 物质的量分数)。
(2)在催化剂作用下 H2还原 NO，2H2(g)+2NO(g) 2H2O(g)+N2(g)ΔH＜0，反应的速率方程为v正 =k正• c(H2)• c2(NO)(k正为速率常数，只与温度、催化剂有关系)，其中 v正为正反应速率。
①相同条件下，对速率影响程度c(NO)______c(H2)(填“ 大于” 、“ 小于” 或“ 等于” )。
②设反应开始时 H2和 NO的浓度相同，反应开始时 v正 =v0，NO的转化率为α时的反应速率为 vα，则vα =______v0。
(3)一种以 CO为燃料，以空气为氧化剂，以熔融态 K2CO3为电解质的燃料电池，工作原理如下图所示：

①电极 a为______(填“ 正极” 或“ 负极” )，Y物质为______；
②正极上的电极反应式为______。
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知识点：盖斯定律及其有关计算化学平衡图像分析化学平衡常数的有关计算燃料电池 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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目前，汽车尾气系统中均安装了催化转化器，大大减少了CO和NOx汽车尾气的排放。
(1)在催化剂作用下CO还原NO、NO2。
标准摩尔生成焓是指由稳态单质生成1mol该化合物的焓变，25℃下几种物质的标准生成焓如下：

NO2COCO2NO
标准生成焓/kJ•mol-133.1-110.5-183.690.3
ⅰ．CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) ΔH1
ⅱ．2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH2=-326.8kJ• mol-1
ΔH1=___________；写出用 CO还原NO2生成两种无污染的气态物质总反应的热化学方程式：___________
人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。请根据题中提供的信息，填写空格。
(2)铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，负极电极反应式为：___________。
(3)一种以 CO为燃料，以空气为氧化剂，以熔融态 K2CO3为电解质的燃料电池，工作原理如下图所示：

①电极a为___________(填“ 正极”或“ 负极” )，Y物质为___________；
②正极上的电极反应式为___________。
研究处理NOx、SO2，对环境保护有着重要的意义。回答下列问题：
(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧，工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：① SO2(g) + NH3•H2O(aq) =NH4HSO3(aq) △H1 = a kJ•mol-1；② NH3•H2O(aq) + NH4HSO3(aq) =(NH4)2SO3(aq) + H2O(l)△H2 = b kJ•mol-1；③ 2(NH4)2SO3(aq) + O2(g) =2(NH4)2SO4(aq) △H3= c kJ•mol-1，则反应 2SO2(g) + 4NH3•H2O(aq) + O2(g) =2(NH4)2SO4(aq) + 2H2O(l) △H = ______。
(2)NOx的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C (s) + 2NO(g)⇌N2(g) + CO2(g) △H＝－34.0 kJ•mol-1，用活性炭对NO进行吸附。在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体，测得NO的转化率 α(NO)随温度的变化如图所示：
   
①由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，原因是_________________________； 在1100K 时，CO2的体积分数为______。
②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp）。在1050K、1.1×106Pa 时，该反应的化学平衡常数Kp＝________(已知：气体分压＝气体总压×体积分数)。
(3)在高效催化剂的作用下用CH4还原NO2，也可消除氮氧化物的污染。在相同条件下，选用A、B、C三种不同催化剂进行反应，生成 N2的物质的量与时间变化关系如图所示，其中活化能最小的是_________(填字母标号)。
   
(4)在汽车尾气的净化装置中 CO和NO发生反应：2NO(g) + 2CO(g)⇌N2(g) + 2CO2(g) △H2 =－746.8 kJ•mol-1。实验测得，υ正＝k正•c2(NO) •c2(CO) ，υ逆＝k逆•c(N2) •c2(CO2) (k正、k逆为速率常数，只与温度有关）。
①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数_____(填" >”、“< ”或“=”) k逆增大的倍数。
②若在1L 的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则＝_____(保留2位有效数字)。
研究处理NOx对环境保护有着重要的意义。回答下列问题：
(1)如图是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，则E1__(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，△H__。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：___。

(2)一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。已知：
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160kJ•mol-1
下列选项正确的是__(填标号)。
A．CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867kJ•mol-1
B．CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H3＞△H1
C．若用0.2molCH4还原NO2至N2，则反应中放出的热量一定为173.4kJ
D．若用标准状况下2.24LCH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子为1.6mol
(3)利用反应C(s)+2NO(g)=N2(g)+CO2(g) △H=-34.0kJ•mol-1，一定条件下消除NO的污染。在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体，测得NO的转化率α(NO)随温度的变化如图所示：

①由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，原因是__；在1100K时，CO2的体积分数为__。
②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×106Pa时，该反应的化学平衡常数Kp=__(已知：气体分压=气体总压×体积分数)。
(4)在汽车尾气的净化装置中CO和NO发生反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H2=-746.8kJ•mol-1。实验测得，v正=k正•c2(NO)•c2(CO)，v逆=k逆•c(N2)•c2(CO2)(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。
①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数__(填"＞”、“＜”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则=__(保留2位有效数字)。

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