汽车尾气排放的一氧化碳、氮氧化物等气体已成为大气污染的主要来源。德国大众汽车尾气检测造假事件引起全世界震惊。根据下列示意图回答有关问题:

(1)汽车发动机工作时会引发N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol-1,其能量变化示意图如下:

则NO中氮氧键的键能为632632kJ•mol-1;
(2)空燃比过小易产生CO.有人提出可以设计反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)来消除CO的污染。判断该设想是否可行,并说出理由不合理,该反应焓增、熵减,任何条件下都不能自发进行或该反应△H>0,△S<0 则△G>0不合理,该反应焓增、熵减,任何条件下都不能自发进行或该反应△H>0,△S<0 则△G>0;
(3)利用活性炭涂层排气管处理NOx的反应为:xC(s)+2NOx(g)⇌N2(g)+xCO2 (g)△H=-b kJ•mol-1.若使NOx更加有效的转化为无毒尾气排放,以下措施理论上可行的是ADAD;
A.增加排气管长度 B.增大尾气排放口
C.升高排气管温度 D.添加合适的催化剂
(4)催化装置中涉及的反应之一为:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)。

①探究上述反应中NO的平衡转化率与压强、温度的关系,得到图2所示的曲线。催化装置比较适合的温度和压强是400K,1MPa400K,1MPa;
②测试某型号汽车在冷启动(冷启动指发动机水温低的情况下启动)时催化装置内CO和NO百分含量随时间变化曲线如图3所示。则前10s 内,CO和NO百分含量没明显变化的原因是尚未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应的温度)尚未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应的温度);
③研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了以下三组实验:
实验编号 | T(K) | NO初始浓度 (mol•L-1) |
CO初始浓度 (mol•L-1) |
催化剂的比表面积(m2/g) |
Ⅰ | 400 | 1.00×10-3 | 3.60×10-3 | 82 |
Ⅱ | 400 | 1.00×10-3 | 3.60×10-3 | 124 |
Ⅲ | 450 | 1.00×10-3 | 3.60×10-3 | 124 |
5000L•mol-1
5000L•mol-1
。【答案】632;不合理,该反应焓增、熵减,任何条件下都不能自发进行或该反应△H>0,△S<0 则△G>0;AD;400K,1MPa;尚未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应的温度);5000L•mol-1
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:93引用:4难度:0.1