汽车在现代生活中扮演着越来越重要的角*,但其尾气(碳*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,...
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汽车在现代生活中扮演着越来越重要的角*,但其尾气(碳*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*和丁烯,写出该反应的化学方程式____
(2)气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H >0
①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0.8molN2和0.2molO2,1300℃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传感器可用下图简单表示,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*化合物等废气。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+180kJ/mol
CO(g) +1/2O2(g)= CO2(g) △H2=-283kJ/mol
2NO(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**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____________。
【回答】
【*】(1)C8H18C4H10+ C4H8(2分)
(2)①温度升高,反应速率加快,平衡右移(2分) ②4×10-6(2分)
(3)①该反应是焓增、熵减的反应,任何温度下均不能自发进行(2分)
②CO+H2O-2e-=CO2+2H+(2分)
(4)-746(2分) (5) CH3CH=CHCH3+2O32CH3CHO +2O2(2分)
【解析】
试题分析:⑴根据C8H18在高温裂解产生丁*和丁烯可写出该反应方程式;
⑵①由于生成NO的反应为吸热反应,温度升高,反应速率加快,平衡右移,导致单位时间内NO排放量越大;
②由于题目未告诉容器体积,令其体积为1L,注意数据的近似处理,平衡时: c(N2)≈0.8mol/L, c(O2) ≈0.2mol/L,c(NO)=8×10-8mol/L,将数据代入K=c2(NO)÷[c(N2)·c(O2)]= 4×10-6;
⑶①由于该反应是焓增,熵减的反应,由ΔG=ΔH-TΔS,在任何温度下均不自发进行;
②CO在阳极上发生氧化反应,先根据得失电子守恒有CO-2e-——CO2,再根据电荷守恒有CO-2e-——CO2+2H+,最后根据原子守恒得CO+H2O-2e-=CO2+2H+;
⑷将两式依次编号①②,将“②×2-①”得第三式,根据盖斯定律得第三式的反应热△H3=(-283kJ/mol)×2-(+180kJ/mol)=-746kJ·mol-1;
⑸根据信息“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”,应用原子守恒写出该反应方程式。
考点:考查化学反应原理。
知识点:电化学 胶体
题型:推断题
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