Question

汽车在现代生活中扮演着越来越重要的角色，但其尾气（碳氢化合物、氮氧化物及一氧化碳等）带来的环境污染

汽车在现代生活中扮演着越来越重要的角色，但其尾气（碳氢化合物、氮氧化物及一氧化碳等）带来的环境污染越来越明显，机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源．（1）设汽油成分为C8H18，若在气缸中汽油高温裂解产生丁烷和丁烯，写出该反应的化学方程______．（2）气缸中生成NO的反应为：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H＞0①汽车启动后，气缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是______．②1mol空气中含有0.8mol N2和0.2mol O2，1300℃时在含1mol空气的密闭容器内反应达到平衡．测得NO为8×10-4mol．计算该温度下的平衡常数K≈______．（3）尾气中的CO主要来自于汽油不完全燃烧．①有人设想按下列反应除去CO：2CO（g）═2C（s）+O2（g）△H=+221kJ?mol-1，简述该设想能否实现的依据：______．②测量汽车尾气的浓度常用电化学气敏传感器，其中CO传感器可用如图简单表示，则阳极发生的电极反应为______．（4）在汽车尾气系统中安装催化转换器，可有效减少尾气中的CO、NOx和碳氢化合物等废气．已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H1=+180kJ/molCO（g）+12O2（g）═CO2（g）△H2=-283kJ/mol2NO（g）+2CO（g）═2CO2（g）+N2（g）△H3则△H3=______kJ?mol-1．（5）光化学烟雾（含臭氧、醛类、过氧乙酰硝酸酯等）是汽车尾气在紫外线作用下发生光化学反应生成的二次污染物．写出2-丁烯与臭氧按物质的量之比为1：2反应生成乙醛及氧气的化学方程式______．

Answer 1

（1）设汽油成分为C₈H₁₈，若在气缸中汽油高温裂解产生丁烷和丁烯，写出该反应的化学方程为：C₈H₁₈

高温

C₄H₁₀+C₄H₈；
故答案为：C₈H₁₈

高温

C₄H₁₀+C₄H₈；
（2）①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H＞0，反应时气体体积不变的吸热反应，温度升高，反应速率加快，平衡右移，单位时间内NO排放量越大； 
故答案为：温度升高，反应速率加快，平衡右移；
②1mol空气中含有0.8mol N₂和0.2mol O₂，1300℃时在含1mol空气的密闭容器内反应达到平衡．测得NO为8×10^-4mol．
                  N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）
起始量（mol）      0.8     0.2           0
变化量（mol）   4×10^-4 4×10^-4 8×10^-4
平衡量（mol） 0.8-4×10^-4  0.2-4×10^-4 8×10^-4
反应前后气体物质的量不变，用气体物质的量代替平衡浓度计算平衡常数K=

(8×10?4)2

(0.8?4×10?4)(0.2?4×10?4)

≈4×10^-6；
故答案为：4×10^-6；
（3）①2CO（g）═2C（s）+O₂（g）△H=+221kJ?mol^-1，反应是焓变增大，熵变减小的反应，△H＞0，△S＜0，则△H-T△S＞0，反应任何温度下都不能自发进行；
故答案为：该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不能自发进行；
②阳极是失电子发生氧化反应的物质，结合图示可知是一氧化碳失电子生成二氧化碳同时生成氢离子，电极反应为：CO+H₂O-2e^-=CO₂+2H⁺；
故答案为：CO+H₂O-2e^-=CO₂+2H⁺；
（4）①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₁=+180kJ/mol
②CO（g）+

1

2

O₂（g）═CO₂（g）△H₂=-283kJ/mol
依据盖斯定律计算②×2-①得到：2NO（g）+2CO（g）═2CO₂（g）+N₂（g）△H₃ =-746KJ/mol；
故答案为：-746；    
（5）2-丁烯与臭氧按物质的量之比为1：2反应生成乙醛及氧气，反应的化学方程式为：CH₃CH=CHCH₃+2O₃

紫外线

2CH₃CHO+2O₂；
故答案为：CH₃CH=CHCH₃+2O₃

紫外线

2CH₃CHO+2O₂；