【目前“低碳减排”备受关注，CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时，c(CO2】-用诗词问答

【目前“低碳减排”备受关注，CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时，c(CO2】

更新时间：2024-04-28 02:59:05

1人问答

问题描述：

目前“低碳减排”备受关注，CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。

(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(I)的变化曲线如图所示。

据此判断:

①该反应的△H_____________0(填“>”或“<”)。

②在T2温度下，0-2s内的平均反应速率v(N2)=____________mol/(L·s)。

③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可增大化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2在答题卡相应图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。

④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是_______________(填代号)。

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。

①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。

例如:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867kJ/mol

2NO2(g)=N2O4(g) △H=-867kJ/mol

写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式:_____________________。

②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用，以CO2(g)和H2O(g)为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应为_________________。

③常温下0.1mol/L的HCOONa溶液pH为10，则HCOOH的电离常数Ka=_______________mol·L-1(填写最终计算结果)。

黎永前回答：

网友采纳

　　【知识点】化学反应速率和化学平衡、热化学方程式书写、原电池原理G1 G2 F1 F3 　　【答案解析】（1）①<（2分） ②0.025（2分）③如图（合理即可）（2分）④bd(2分)（2）①CH4(g)＋N2O4(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H=-810.1kJ/mol（2分）②CO2＋2H＋＋2e－=HCOOH（2分） ③10－7 　　解析：　　（1）①T1温度下先达平衡，则T1比T2温度高，通过温度高时二氧化碳的浓度小说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应△H<0； ②v(N2)=1/2v(CO2)==0.025mol/(L·s)；③根据固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可增大化学反应速率，但不改变平衡状态，平衡时二氧化碳的物质的量浓度与原来相同，据此画图即可。④a、到达平衡后正、逆速率相等，不再变化，t1时刻V正最大，之后随反应进行速率发生变化，未到达平衡，故a错误；b、该反应正反应为放热反应，随反应进行温度升高，化学平衡常数减小，到达平衡后，温度为定值，达最高，平衡常数不变，为最小，图象与实际符合，故b正确；c、t1时刻后二氧化碳、NO的物质的量发生变化，t1时刻未到达平衡状态，故c错误；d、NO的质量分数为定值，t1时刻处于平衡状态，故d正确；选bd；（2）（2）①已知：Ⅰ、CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-867kJ/molⅡ、2NO2（g）⇌N2O4（g）△H2=-56.9kJ/mol根据盖斯定律，Ⅰ-Ⅱ得CH4（g）+N2O4（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g），故△H=-867kJ/mol-（-56.9kJ/mol）=-810.1kJ/mol，即CH4（g）+N2O4（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g），△H=-810.1kJ/mol；②由图可知，左室投入水，生成氧气与氢离子，催化剂a表面发生氧化反应，为负极，右室通入二氧化碳，酸性条件下生成HCOOH，电极反应式为CO2+2H++2e-=HCOOH；③常温下，0.1mol/L的HCOONa溶液pH为10，溶液中存在HCOO-水解HCOO-+H2O⇌HCOOH+OH-，，　　【思路点拨】本题考查了化学平衡图象、化学反应速率和化学平衡、热化学方程式书写、原电池、知识覆盖面广，平时要重视知识的理解和应用。