Question

汽车尾气中含有NO₂、NO和CO等有害气体，现取标准状况下22.4 L汽车尾气，研究发现该气体通过催化转化器后，上述三种有害气体可被完全转化为无害的N₂和CO₂，再取等体积尾气通入0.1 mol/L 50 mLNaOH溶液中，其中的NO₂和NO恰好被完全吸收．则尾气中CO的体积分数可能为（说明：汽车尾气中其它成分气体与CO和NaOH溶液均不反应）（　　）

• A、0.4%
• B、0.8%
• C、2%
• D、4%

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：

分析：尾气通入氢氧化钠反应时，NO₂和NO恰好被完全吸收，发生反应：NO₂+NO+2NaOH=2NaNO₂+H₂O，2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O，由元素守恒可知：钠原子与氮原子物质的量相等，即n（NO₂+NO）=n（NaOH），据此计算混合气体中V（NO₂+NO）；
尾气通过催化转换器时，发生反应：4CO+2NO₂═N₂+4CO₂，2CO+2NO═N₂+2CO₂，由方程式可知，全部为NO₂时，CO的体积最大，全部为NO时，CO的体积最小，进而计算CO体积，再计算CO体积分数范围．

解答： 解：发生反应：4CO+2NO₂═N₂+4CO₂，2CO+2NO═N₂+2CO₂，
尾气通入氢氧化钠反应时，NO₂和NO恰好被完全吸收，发生反应：NO₂+NO+2NaOH=2NaNO₂+H₂O，2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O，由元素守恒可知：钠原子与氮原子物质的量相等，即n（NO₂+NO）=n（NaOH）=0.05L×0.1mol/L=0.005mol，故V（NO₂+NO）=0.005L×22.4L/mol=0.112L，
尾气通过催化转换器时，发生反应：4CO+2NO₂═N₂+4CO₂，2CO+2NO═N₂+2CO₂，由方程式可知：
全部为NO₂时，CO的体积最大，CO体积最大为0.112L×2=0.224L，故CO体积分数最大值为

0.224L

22.4L

×100%=1%；
全部为NO时，CO的体积最小，CO体积最小为0.112L，故CO体积分数最小值为

0.112L

22.4L

×100%=0.5%；
故CO体积分数范围介于0.5%～1%之间，
故选B．

点评：本题考查混合物计算，关键是利用原子守恒计算二氧化氮与NO总体积，再利用极限法进行分析解答，侧重考查学生分析计算能力，难度中等．