Question

【题目】汽车废气排放已成为城市大气污染的重要来源，汽车排气系统中安装三元催化器可同时将废气中的三种主要有害物质转化为无害物质。

反应Ⅰ：4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g) ΔH＝-1196 kJ/mol

反应Ⅱ：2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)

（1）已知： ①N2(g) + O2(g)＝2NO(g) ΔH＝+180.5kJ/mol

② 2CO(g) + O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝-566.0kJ/mol

则反应Ⅱ的 ΔH＝_________，ΔS______0(填“>”、“<”或“＝”)

（2）进一步探究上述反应Ⅱ中 NO 的平衡转化率与压强、温度的关系，得到图 1 所示的曲线。根据图像，控制反应 II进行的合适条件：温度为_________________，压强为常压(1.01MPa) ，选择该压强的原因是________________________。

（3）模拟反应Ⅰ：将一定量的 CO 与 NO2 充入装有催化剂的注射器中进行反应。图2是在拉伸或压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小) 根据图像，回答下列问题：

①a、 c、 e 三点 c(NO2)由小到大的顺序是____________________；

②e 点速率：υ(正)_________υ(逆)(填“>”、“<”或“＝”，下同)；

③若注射器绝热，平衡常数 K(b)_________ K(d)。

Answer 1

【答案】-746.5 kJ·mol－1 < 400K 该压强下NO转化率已够高，再加压转化率变化不大且成本高 eac < >

【解析】

（1）有盖斯定律可得②-①得到反应Ⅱ，ΔH＝-566.0-180.5=746.5 kJ/mol；ΔS<0；（2）通过图像可知，温度越高NO的转化率越低，则选用400K；压强越大转化率越高，但对设备及成本越大，故选择1MPa为宜；（3）①气体颜色越深，透光率越小，由小到大的顺序是eac；②观察透光率有减小的趋势，则e点向生成NO2的方向移动，及υ(正)<υ(逆)；③若注射器绝热，反应Ⅰ为放热反应，则温度逐渐升高，升高温度平衡逆向移动，K减小，则平衡常数 K(b)>K(d);

（1）有盖斯定律可得②-①得到反应Ⅱ，ΔH＝-566.0-180.5=-746.5 kJ/mol；ΔS<0；答案为：-746.5 kJ/mol；ΔS<0；

（2）通过图像可知，温度越高NO的转化率越低，则选用400K；压强越大转化率越高，但对设备及成本越大，故选择1MPa为宜；答案为：<；400K；该压强下NO转化率已够高，再加压转化率变化不大且成本高；

（3）①气体颜色越深，透光率越小，由小到大的顺序是eac；②观察透光率有减小的趋势，则e点向生成NO2的方向移动，及υ(正)<υ(逆)；③若注射器绝热，反应Ⅰ为放热反应，则温度逐渐升高，升高温度平衡逆向移动，K减小，则平衡常数 K(b)>K(d);答案为：eac；<；>；