汽車在現代生活中扮演著越來越重要的角*,但其尾氣(碳*化合物、氮氧化物及一氧化碳等)帶來的環境汙染越來越明顯,...
問題詳情:
汽車在現代生活中扮演著越來越重要的角*,但其尾氣(碳*化合物、氮氧化物及一氧化碳等)帶來的環境汙染越來越明顯,機動車廢氣排放已成為城市大氣汙染的重要來源。
(1)設汽油成分為C8H18,若在氣缸中汽油高溫裂解產生丁*和丁烯,寫出該反應的化學方程式____
(2)氣缸中生成NO的反應為:N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H >0
①汽車啟動後,氣缸內溫度越高,單位時間內NO排放量越大,原因是___________。
②1mol空氣中含有0.8molN2和0.2molO2,1300℃時在含1mol空氣的密閉容器內反應達到平衡。測得NO為8×10-4mol。計算該溫度下的平衡常數K≈_____________。
(3)尾氣中的CO主要來自於汽油不完全燃燒。
①有人設想按下列反應除去CO:2CO(g)=2C(s)+O2(g) △H=+221kJ·mol-1, 簡述該設想能否實現的依據:______________。
②測量汽車尾氣的濃度常用電化學氣敏感測器,其中CO感測器可用下圖簡單表示,則陽極發生的電極反應為______。
(4)在汽車尾氣系統中安裝催化轉換器,可有效減少尾氣中的CO、NOx 和碳*化合物等廢氣。
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
則△H3 =__________kJ·mol-1。
(5)光化學煙霧(含臭氧、醛類、過氧乙醯**酯等)是汽車尾氣在紫外線作用下發生光化學反應生成的二次汙染物。寫出2-丁烯與臭氧按物質的量之比為1:2反應生成乙醛及氧氣的化學方程式____________。
【回答】
【*】(1)C8H18C4H10+ C4H8(2分)
(2)①溫度升高,反應速率加快,平衡右移(2分) ②4×10-6(2分)
(3)①該反應是焓增、熵減的反應,任何溫度下均不能自發進行(2分)
②CO+H2O-2e-=CO2+2H+(2分)
(4)-746(2分) (5) CH3CH=CHCH3+2O32CH3CHO +2O2(2分)
【解析】
試題分析:⑴根據C8H18在高溫裂解產生丁*和丁烯可寫出該反應方程式;
⑵①由於生成NO的反應為吸熱反應,溫度升高,反應速率加快,平衡右移,導致單位時間內NO排放量越大;
②由於題目未告訴容器體積,令其體積為1L,注意資料的近似處理,平衡時: c(N2)≈0.8mol/L, c(O2) ≈0.2mol/L,c(NO)=8×10-8mol/L,將資料代入K=c2(NO)÷[c(N2)·c(O2)]= 4×10-6;
⑶①由於該反應是焓增,熵減的反應,由ΔG=ΔH-TΔS,在任何溫度下均不自發進行;
②CO在陽極上發生氧化反應,先根據得失電子守恆有CO-2e-——CO2,再根據電荷守恆有CO-2e-——CO2+2H+,最後根據原子守恆得CO+H2O-2e-=CO2+2H+;
⑷將兩式依次編號①②,將“②×2-①”得第三式,根據蓋斯定律得第三式的反應熱△H3=(-283kJ/mol)×2-(+180kJ/mol)=-746kJ·mol-1;
⑸根據資訊“2-丁烯與臭氧按物質的量之比為1:2反應生成乙醛及氧氣”,應用原子守恆寫出該反應方程式。
考點:考查化學反應原理。
知識點:電化學 膠體
題型:推斷題
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