機動車排放的污染物主要有碳?xì)浠衔?、一氧化碳和氮氧化物等。汽油燃油車上安裝三元催化轉(zhuǎn)化器,可有效降低汽車尾氣污染。
(1)已知:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1=-393.5kJmol-1
2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H2=-221.0kJmol-1
N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H3=+180.5kJmol-1
則反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ?mol-1-746.5kJ?mol-1。
(2)科學(xué)家研究出了一種高效催化劑,可以將CO和NO發(fā)生反應(yīng)生成N2(g)和CO2(g)。在T℃下,向某恒容密閉容器中通入amol/LNO、bmol/LCO,使其發(fā)生上述反應(yīng),測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率與投料比X(表示a、b兩者的比值)的關(guān)系如圖1中曲線所示。
若X1=1.0、a=2,反應(yīng)開始到達(dá)到平衡所用時間是2min,則反應(yīng)發(fā)生2min內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率v(N2)=0.4mol/(L?min)0.4mol/(L?min),平衡態(tài)A點的平衡常數(shù)K=80.080.0。
(3)柴油燃油車是通過尿素-選擇性催化還原(Urea-SCR)法處理氮氧化物。
Urea-sCR的工作原理為尿素[CO(NH2)2]水溶液通過噴嘴噴入排氣管中,當(dāng)溫度高于160℃時尿素水解產(chǎn)生NH3,生成的NH3與尾氣混合后,加入適合的催化劑,使氮氧化物得以處理。
圖2為在不同投料比[n(尿素)n(NO)]時NO轉(zhuǎn)化效率隨溫度變化的曲線。
①尿素與NO物質(zhì)的量比a >>b(填“>”或“<”)。
②由圖可知,下列說法錯誤的是 BB。
A.400℃以下,隨著溫度升高,尿素水解釋放氨氣的速率加快,NO轉(zhuǎn)化效率升高
B.400℃以下,溫度升高,反應(yīng)活化能降低,導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)速率加快
C.400℃以上,溫度過高,可能使催化劑活性降低,導(dǎo)致NO轉(zhuǎn)化效率下降
n
(
尿素
)
n
(
NO
)
【考點】熱化學(xué)方程式;化學(xué)平衡的計算.
【答案】-746.5kJ?mol-1;0.4mol/(L?min);80.0;>;B
【解答】
【點評】
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(1)圖1的四個過程中能量轉(zhuǎn)化形式有
A.2種 B.3種 C.4種 D.4種以上
(2)電解過程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通電2H2(g)+O2(g)△H2光照催化劑
以上反應(yīng)的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產(chǎn)液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
(4)氫能利用需要選擇合適的儲氫材料.
①NaBH4是一種重要的儲氫載體,能與水反應(yīng)生成NaBO2,且反應(yīng)前后B的化合價不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
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