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(16分)汽車尾氣是城市空氣的主要污染物之一,其主要有害成分是CO、氮氧化物(NOx)等。
(1)NOx產(chǎn)生的原因之一是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)引發(fā)N2和O2反應(yīng),其能量變化值如右圖所示,![]()
則:N2(g)+O2(g)
2NO(g) △H= 。
(2)汽車尾氣中CO、NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。某研究小組在實(shí)驗(yàn)室用某新型催化劑對CO、NO催化轉(zhuǎn)化進(jìn)行研究,測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度、CO混存量的變化情況如下圖一。![]()
① NO與CO混存時(shí),相互反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
② 1000K,n(NO)/n(CO)=5:4時(shí),NO的轉(zhuǎn)化率為75%,則CO的轉(zhuǎn)化率約為 。
③ 由于n(NO)/n(CO)在實(shí)際過程中是不斷變化的,保證NO轉(zhuǎn)化率較高的措施是將溫度大約控制在 K之間。
(3)汽車尾氣中NOx有望通過燃料電池實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。已經(jīng)有人以 NO2、O2和熔融NaNO3制成了燃料電池,其原理如圖二。
① 圖中石墨Ⅱ?yàn)殡姵氐?u> 極。
② 在該電池使用過程中,石墨I(xiàn)電極上的產(chǎn)物是氧化物Y,其電極反應(yīng)式為 。
(4)甲醇也可用于燃料電池。工業(yè)上采用反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0合成甲醇。
① 在恒容密閉反應(yīng)器中,H2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)
系如圖三所示,則A、B、C三點(diǎn)處對應(yīng)平衡常數(shù)(KA、KB、KC)的
大小關(guān)系為 。![]()
② 某高溫下,將6molCO2和8molH2充入2L密閉容器中發(fā)生
反應(yīng),達(dá)到平衡后測得c(CO2)=2.0mol·L-1,則該溫度下反應(yīng)的平
衡常數(shù)值為 。
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