Question

（2012?江苏二模）在汽车上安装催化转化器可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）相互反应生

（2012?江苏二模）在汽车上安装催化转化器可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）相互反应生成无毒害物质，减少汽车尾气污染．（1）N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ?mol -12C（s）+O2（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ?mol -1C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ?mol -1写出NO（g）与CO（g）反应的热化学方程式：______．（2）某研究性学习小组在技术人员的指导下，在某温度时按下列流程探究催化剂作用下的反应速率，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 c（NO）（×10-4mol?L-1） 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00 c（CO）（×10-3mol?L-1） 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70①前2s内的平均反应速率v （N2）=______mo?L-1?s-1．②该温度下，反应的平衡常数K=______．③对于该可逆反应，下列叙述正确的是______（填序号）．A．该反应在一定条件下能自发进行B．该反应能有效减少有害气体的排放C．该反应一旦发生将在很短的时间内完成D．该反应达到平衡时CO、NO的转化率相等（3）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇-氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动．下列叙述错误的是______（填序号）．A．负极的电极反应式为：CO+O2--2e-═CO2B．工作时O2-在固体介质中由电极a流向电极bC．工作时电子由电极a通过电流计流向电极bD．电流计中显示的电流越大，汽车尾气中CO的含量越高．





Answer 1

（1）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ?mol ^-1
②2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ?mol ^-1
③C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol ^-1
得出反应2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）的△H=-180.5kJ?mol ^-1+221.0kJ?mol ^-1+2（-393.5kJ?mol ^-1）=-746.5 kJ?mol^-1，
故答案为2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5kJ?mol^-1；
（2）①前2s内的平均反应速率v （N₂）=

1

2

v （NO）=

10?2.5

2

×

1

2

=1.875×10^-4mo?L^-1?s^-1，故答案为：1.875×10^-4；
 ②2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）
初始浓度：10×10^-4  3.6×10^-3mol      0        0
变化浓度：9×10^-4      9×10^-4     4.5×10^-4    9×10^-4 
平衡浓度：1×10^-4      2.7×10^-3   4.5×10^-4    9×10^-4 
平衡常数K=

4.5×10?4×(9×10?4)2

(1×10?4)2×(2.7×10?3)2

=5000，故答案为：5000；
③A．该反应的判据△H-T△S＜0，在一定条件下能自发进行，故A正确；
B．该反应产物是氮气和二氧化碳，均是无毒的，能有效减少有害气体的排放，故B正确；
C．该反应一旦发生，将在很短的时间内完成，故C正确；
D．该反应达到平衡时CO、NO的转化率不相等，故D错误．
故选ABC；
（3）A．负极上是燃料发生失电子的氧化反应，即电极反应式为：CO+O^2--2e^-═CO₂，故A正确；
B．工作时O^2-在固体介质中移向负极，由电极b流向电极a，故B错误；
C．工作时电子由负极流向正极，即电极a通过电流计流向电极b，故C正确；
D．电流计中显示的电流越大，则汽车尾气中CO的含量越高，故D正确．
故选B．