解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷177
消除城市中汽车尾气的污染是一个很重要的课题．回答下列问题：
(1)汽车排气管装有三元催化剂装置，在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除
、
等污染物．反应机理如下[
表示催化剂，右上角带“*”表示吸附状态]：
①
②
③
④
⑤
⑥
经测定汽车尾气中生成物浓度随温度T变化关系如图所示．
图中温度为
时反应⑤的活化能__________ 反应④的活化能(填“<”“>”或“=”)；温度为
时发生的主要反应为_________ (填“④”“⑤”或“⑥”)．
(2)已知：
，据此可在一定条件下反应消除
和
的污染；某研究小组在三个容积均为
的恒容密闭容器中，分别充入
和
，在三种不同实验条件(见下表)下进行上述反应，反应体系的总压强
随时间变化情况如图所示：
①曲线Ⅲ对应的实验编号是_______________ ，曲线Ⅰ中压强降低的原因是_____________________________ ．
②由曲线Ⅱ数据计算出对应条件下的压强平衡常数
____________ ；若在曲线Ⅲ对应条件下，、、
、
的分压依次是
、
、
、，则此时反应的速率
_______ 
(填“<”“=”或“>”)．
(3)
的反应机理和各基元反应(基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应)的活化能及速率方程如下：
(提示：为第一步正反应的活化能)
___________ ，平衡常数K与上述反应速率常数、、、的关系式为__________ ．
(1)汽车排气管装有三元催化剂装置，在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除
、等污染物．反应机理如下[表示催化剂，右上角带“*”表示吸附状态]：①
② ③④
⑤ ⑥经测定汽车尾气中生成物浓度随温度T变化关系如图所示．
图中温度为
时反应⑤的活化能时发生的主要反应为(2)已知：
，据此可在一定条件下反应消除和的污染；某研究小组在三个容积均为的恒容密闭容器中，分别充入和，在三种不同实验条件(见下表)下进行上述反应，反应体系的总压强随时间变化情况如图所示：| 实验编号 | a | b | c |
| 温度/K | 500 | 500 | 600 |
催化剂的比表面积 | 82 | 124 | 124 |
②由曲线Ⅱ数据计算出对应条件下的压强平衡常数
、、、的分压依次是、、、，则此时反应的速率(填“<”“=”或“>”)．(3)
的反应机理和各基元反应(基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应)的活化能及速率方程如下：(提示：为第一步正反应的活化能)
21-22高三上·湖南长沙·阶段练习
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消除城市中汽车尾气的污染是一个很重要的课题。回答下列问题
(1) 下列不属于汽车尾气中的污染物的是___________
A． CO、CxHy B． NOx、细颗粒物 C． CO、NOx D． CO2、H2S
(2)已知：① 2NO(g) + 2CO(g)
N2(g) + 2CO2(g) ∆H1=-746.5 kJ• mol-1，据此可在一定条件下反应消除NO和CO的污染；② CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2=+172.5 kJ•mol-1；碳(石墨)的燃烧热为-393.5kJ•mol-1.写出石墨完全燃烧的热化学方程式___________ 。2NO(g)= N2(g)+O2(g) △H3=___________ kJ•mol-1
(3)某研究小组在三个容积均为VL的恒容密闭容器中，分别充入1.0molNO和1.0molCO，在三种不同实验条件(见下表)下进行上述反应，反应体系的总压强(P)随时间变化情况如图所示：
①曲线III对应的实验编号是___________ ，曲线I中压强降低的原因是___________ 。
②由曲线II数据计算出对应条件下的压强平衡常数Kp=___________ ； 若在曲线III对应条件下，NO、CO、N2、 CO2的分压依次是10kPa、20kPa、 40kPa、 40kPa，则此时反应的速率v正___________ v逆(填 “＜”、=’或“＞”)。
(4)反应物分子一步直接转化为产物的反应称为基元反应，一个化学反应往往是由多个基元反应分步进行的，这个分步过程称为反应机理，机理中的快反应对整个反应速率的影响可以忽略不计。一定温度下，基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数的幂的连乘积成正比，如基元反应mA(g)+nB(g)pC(g)的 “速率方程”可表示为v= kcm(A)•cn(B) (k为速率常数)。实验测得低温时某反应的速率方程为v=kc2(NO2)，其反应机理有如下两种可能。则该反应的化学方程式可表示为___________ ，以 下机理中与其速率方程符合的是___________ ( 填编号)。
(1) 下列不属于汽车尾气中的污染物的是
A． CO、CxHy B． NOx、细颗粒物 C． CO、NOx D． CO2、H2S
(2)已知：① 2NO(g) + 2CO(g)
N2(g) + 2CO2(g) ∆H1=-746.5 kJ• mol-1，据此可在一定条件下反应消除NO和CO的污染；② CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2=+172.5 kJ•mol-1；碳(石墨)的燃烧热为-393.5kJ•mol-1.写出石墨完全燃烧的热化学方程式(3)某研究小组在三个容积均为VL的恒容密闭容器中，分别充入1.0molNO和1.0molCO，在三种不同实验条件(见下表)下进行上述反应，反应体系的总压强(P)随时间变化情况如图所示：
| 实验编号 | a | b | c |
| 温度/K | 500 | 500 | 600 |
| 催化剂的比表面积/m2.g-1 | 82 | 124 | 124 |
②由曲线II数据计算出对应条件下的压强平衡常数Kp=
(4)反应物分子一步直接转化为产物的反应称为基元反应，一个化学反应往往是由多个基元反应分步进行的，这个分步过程称为反应机理，机理中的快反应对整个反应速率的影响可以忽略不计。一定温度下，基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数的幂的连乘积成正比，如基元反应mA(g)+nB(g)
pC(g)的 “速率方程”可表示为v= kcm(A)•cn(B) (k为速率常数)。实验测得低温时某反应的速率方程为v=kc2(NO2)，其反应机理有如下两种可能。则该反应的化学方程式可表示为| 反应机理 | 第一步反应 | 第二步反应 |
| ① | 2NO =N2O4 (快反应) | N2O4+2CO= 2NO+2CO2 (慢反应) |
| ② | 2NO2=NO3+NO (慢反应) | NO3+CO=NO2+CO2 (快反应) |
氮氧化物污染指数是衡量空气质量的重要标准，氮氧化物的治理刻不容缓。回答下列问题：
(1)已知：①
②
③
则CO还原NO的热化学方程式为___________ 。
(2)在容积相同的三个密闭刚性容器中，分别投入1.0molNO和1.0 molCO，在不同温度、不同催化剂表面积条件下，反应体系总压强(P)随时间变化关系如图所示。
①反应体系总压强降低的原因是___________ 。
曲线Ⅲ对应的反应条件可能为___________ (填“a”，“b”、“c”、“d”)。
a．温度500K、催化剂表面积82
b．温度500K、催化剂表面积124
c．温度600K、催化剂表面积82d．温度600K、催化剂表面积124
②在500K时该反应的压强平衡常数Kp=___________ 。
③在曲线Ⅲ对应条件下，某反应容器中NO、CO、、的分压依次是10kPa，20kPa、40kPa，40kPa，此时反应速率
___________ 
(填“＜”、“=”或“＞”)。
(3)反应物分子一步直接转化为产物的反应称为基元反应。通常一个化学反应包含多个基元反应，这些基元反应被称为该化学反应的反应机理。多个基元反应共同决定了化学反应的快慢，通常快速进行的基元反应对整体化学反应速率的影响可以忽略。一定温度下，基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数的幂的连乘积成正比，如基元反应
的“速率方程”可表示为
(k为速率常数)。
已知某反应的反应机理有下表中两种可能，
则该反应的化学方程式为：___________ ；实验测得低温时该反应的速率方程为
，则上表反应机理中与该速率方程相符的是___________ (填“①”、“②”)。
(1)已知：①
②
③
则CO还原NO的热化学方程式为
(2)在容积相同的三个密闭刚性容器中，分别投入1.0molNO和1.0 molCO，在不同温度、不同催化剂表面积条件下，反应体系总压强(P)随时间变化关系如图所示。
①反应体系总压强降低的原因是
曲线Ⅲ对应的反应条件可能为
a．温度500K、催化剂表面积82
b．温度500K、催化剂表面积124c．温度600K、催化剂表面积82
d．温度600K、催化剂表面积124②在500K时该反应的压强平衡常数Kp=
③在曲线Ⅲ对应条件下，某反应容器中NO、CO、
、的分压依次是10kPa，20kPa、40kPa，40kPa，此时反应速率(填“＜”、“=”或“＞”)。(3)反应物分子一步直接转化为产物的反应称为基元反应。通常一个化学反应包含多个基元反应，这些基元反应被称为该化学反应的反应机理。多个基元反应共同决定了化学反应的快慢，通常快速进行的基元反应对整体化学反应速率的影响可以忽略。一定温度下，基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数的幂的连乘积成正比，如基元反应
的“速率方程”可表示为(k为速率常数)。已知某反应的反应机理有下表中两种可能，
| 反应机理 | 第一步反应 | 第二步反应 |
| ① |  (快反应) |  (慢反应) |
| ② |  (慢反应) |  (快反应) |
，则上表反应机理中与该速率方程相符的是 生产生活中氨及铵盐有重要用途，而汽车尾气中含NO、NO2则应降低其排放。
(1)在20℃时，已知：①N2(g) +O2(g)=2NO(g) ，正、逆反应活化能分别为a kJ/mol、b kJ/mol；②4NH3(g) +5O2(g) =4NO(g)+6H2O(l)，正、逆反应活化能分别为c kJ/mol、d kJ/mol；则4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)的ΔH为___________ 。
(2)10.0L的密闭容器中，按物质的量比1：3投入氮气和氢气，发生反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0用传感器测得温度为T1、T2时容器中n(N2 )随时间变化如表：
①T2时，0~5 min内NH3平均速率为v(NH3)=___________
②T1时，该反应平衡常数为___________ (列出计算式)；
③x___________ 0.06(填“>”“<”或“=”)，原因是___________ 。
(3)汽车排气管装有三元催化剂装置，在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除CO、NO等污染物。反应机理如下[Pt(s)表示催化剂，右上角带“*”表示吸附状态]：
I.NO+ Pt(s) =NO* II. CO+ Pt(s)=CO* III.NO*=N*+ O* IV. CO*+ O*= CO2+ Pt(s) V. N*+ N*=N2+ Pt(s) VI.NO*+ N* = N2O+ Pt(s)
经测定汽车尾气中反应物及生成物浓度随温度变化关系如图一和图二所示：
①图一，温度为330 ℃时发生的主要反应为___________ (填“IV”、“V”或“VI”)；反应VI为___________ 反应(填“放热”或“吸热”)。
②图二，温度从Ta升至Tb的过程中，反应物浓度急剧减小的主要原因是___________ 。
③气体在固体催化剂表面反应中，吸附和解吸同时影响总反应速率。温度一定时，反应2NO+2CO
N2+2CO2的反应速率随压强的变化如图所示。结合(3)中反应机理，试从吸附和解吸角度解释bc段化学反应速率下降的原因___________ 。
(1)在20℃时，已知：①N2(g) +O2(g)=2NO(g) ，正、逆反应活化能分别为a kJ/mol、b kJ/mol；②4NH3(g) +5O2(g) =4NO(g)+6H2O(l)，正、逆反应活化能分别为c kJ/mol、d kJ/mol；则4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)的ΔH为
(2)10.0L的密闭容器中，按物质的量比1：3投入氮气和氢气，发生反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0用传感器测得温度为T1、T2时容器中n(N2 )随时间变化如表：
| 时间 物质的量n(N2) 温度 | 0 | 5 min | 10 min | 15 min | 20 min |
| T1 | 0.1 mol | 0.08mol | 0.062mol | 0.05mol | 0.05mol |
| T2 | 0.1 mol | 0.07 mol | — | x mol | 0.06 mol |
①T2时，0~5 min内NH3平均速率为v(NH3)=
②T1时，该反应平衡常数为
③x
(3)汽车排气管装有三元催化剂装置，在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除CO、NO等污染物。反应机理如下[Pt(s)表示催化剂，右上角带“*”表示吸附状态]：
I.NO+ Pt(s) =NO* II. CO+ Pt(s)=CO* III.NO*=N*+ O* IV. CO*+ O*= CO2+ Pt(s) V. N*+ N*=N2+ Pt(s) VI.NO*+ N* = N2O+ Pt(s)
经测定汽车尾气中反应物及生成物浓度随温度变化关系如图一和图二所示：
①图一，温度为330 ℃时发生的主要反应为
②图二，温度从Ta升至Tb的过程中，反应物浓度急剧减小的主要原因是
③气体在固体催化剂表面反应中，吸附和解吸同时影响总反应速率。温度一定时，反应2NO+2CO
N2+2CO2的反应速率随压强的变化如图所示。结合(3)中反应机理，试从吸附和解吸角度解释bc段化学反应速率下降的原因 组卷网是一个信息分享及获取的平台，不能确保所有知识产权权属清晰，如您发现相关试题侵犯您的合法权益，请联系组卷网
