汽车尾气中含有NO、CO和碳颗粒等有害物质,已成为某些大城市空气的主要污染源。(1)汽车燃料中一般不含氮元素,...
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汽车尾气中含有NO、CO和碳颗粒等有害物质,已成为某些大城市空气的主要污染源。
(1)汽车燃料中一般不含氮元素,汽缸中生成NO的原因为(可逆反应,用化学方程式表示)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
且汽缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,试分析其原因____________________。
(2)治理汽车尾气中NO和CO污染的一种方法是将其转化为无害的CO2和N2,反应原理:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH<0
某研究小组在三个容积均为5 L的恒容密闭容器中,分别充入0.4 mol NO和0.4 mol CO,在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变),反应体系总压强随时间的变化如图所示。
①计算实验Ⅱ从开始至达到平衡时的反应速率v(NO)=________________。
②图中三组实验从开始至达到平衡时的反应速率v(NO)由大到小的顺序为________(填序号)。
③与实验Ⅱ相比,实验Ⅰ和实验Ⅲ分别仅改变一种反应条件,所改变的条件和判断的理由:
实验Ⅰ________________________________________________________________________;
实验Ⅲ________________________________________________________________________。
④三组实验中CO的平衡转化率αⅠ(CO)、αⅡ(CO)、αⅢ(CO)的大小关系为______________。
【回答】
* (1)N2+O22NO 温度升高,反应速率加快
(2)①1.75×10-3 mol·L-1·min-1
②Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ
③升高温度;达到平衡时的时间比Ⅱ缩短,起始压强增大加催化剂;达到平衡的时间比Ⅱ缩短,平衡没有移动
④αⅡ(CO)=αⅢ(CO)>αⅠ(CO)
解析 (1)汽车尾气中含有NO,原因是空气中的氮气和氧气在高温或放电的条件下生成NO,该反应温度越高,反应速率越快,故汽车启动后,汽缸的温度越高,单位时间内NO的排放量越大。
(2)①实验Ⅱ从开始到平衡时压强从320 kPa降低至250 kPa,总物质的量浓度由0.16 mol·L-1变为0.125 mol·L-1,根据反应方程式2NO+2CO===N2+2CO2,总浓度减少0.035 mol·L-1,反应的NO的浓度为0.07 mol·L-1,则v(NO)==1.75×10-3 mol·L-1·min-1。②根据图像可知,三种条件下反应速率由大到小的顺序为Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ。③与实验Ⅱ比,实验Ⅰ改变的条件是升高温度,因为达到平衡的时间比Ⅱ缩短,起始压强增大。与实验Ⅱ比,实验Ⅲ改变的条件是加催化剂,因为达到平衡的时间比Ⅱ缩短,平衡没有移动。④三组实验中CO的转化率:Ⅲ、Ⅱ的转化率相等,反应Ⅰ的压强改变量由400到350,反应Ⅲ、Ⅱ的压强改变量由320到250,故Ⅰ转化率最小,故αⅡ(CO)=αⅢ(CO)>αⅠ(CO)。
知识点:化学平衡单元测试
题型:填空题