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环境问题备受世界关注.化工厂以及汽车尾气排放的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、硫化物等气体已成为大气污染的主要因素.(1)CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白,反应方程式可表示为:CO+Hb?O2?O2+Hb?CO实验表明,c即使只有c的,也可造成人的智力损伤.已知t℃时上述反应的平衡常数K=200,吸入肺部O2的浓度约为1.0×10-2mol?L-1,若使c小于c的,则吸入肺部CO的浓度不能超过 mol?L-1.(2)汽车尾气治理的方法之一是在汽车的排气管上安装一个“催化转化器”.已知反应2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H=-113kJ?mol-1①实验发现该反应在100℃~400℃的温度范围内,温度每升高10℃,反应速率约为原来的3倍,在400℃~450℃时,温度每升高10℃,反应速率却约为原来的10倍,而温度高于450℃时,温度每升高10℃,反应速率又约为原来的3倍.若其他反应条件不变,试分析造成这种现象的可能原因是 ;②为了模拟催化转化器的工作原理,在t℃时,将2molNO与1mol CO充入1L反应容器中,反应过程中NO(g)、CO(g)、N2(g)的物质的量浓度变化如图所示,则反应进行到15min时,NO的平均反应速率为 ;③请在图中画出20min~30min内NO、CO发生变化的曲线,引起该变化的条件可能是 ;(填字母)a.加入催化剂b.降低温度c.缩小容器体积d.增加CO2的物质的量④当25min达到平衡后,若保持体系温度为t1℃,再向容器中充入NO、N2气体各1mol,平衡将 移动(填“向左”、“向右”或“不”).试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
环境问题备受世界关注.化工厂以及汽车尾气排放的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO
x
)、硫化物等气体已成为大气污染的主要因素.
(1)CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白,反应方程式可表示为:CO+Hb?O
2
?O
2
+Hb?CO
实验表明,c即使只有c的
,也可造成人的智力损伤.
已知t℃时上述反应的平衡常数K=200,吸入肺部O
2
的浓度约为1.0×10
-2
mol?L
-1
,若使c小于c的
,则吸入肺部CO的浓度不能超过
mol?L
-1
.
(2)汽车尾气治理的方法之一是在汽车的排气管上安装一个“催化转化器”.
已知反应2NO(g)+2CO(g)?N
2
(g)+2CO
2
(g)△H=-113kJ?mol
-1
①实验发现该反应在100℃~400℃的温度范围内,温度每升高10℃,反应速率约为原来的3倍,在400℃~450℃时,温度每升高10℃,反应速率却约为原来的10倍,而温度高于450℃时,温度每升高10℃,反应速率又约为原来的3倍.若其他反应条件不变,试分析造成这种现象的可能原因是
;
②为了模拟催化转化器的工作原理,在t℃时,将2molNO与1mol CO充入1L反应容器中,反应过程中NO(g)、CO(g)、N
2
(g)的物质的量浓度变化如图所示,则反应进行到15min时,NO的平均反应速率为
;
③请在图中画出20min~30min内NO、CO发生变化的曲线,引起该变化的条件可能是
;(填字母)
a.加入催化剂
b.降低温度
c.缩小容器体积
d.增加CO
2
的物质的量
④当25min达到平衡后,若保持体系温度为t
1
℃,再向容器中充入NO、N
2
气体各1mol,平衡将
移动(填“向左”、“向右”或“不”).
试题解答
见解析
(1)根据平衡常数K=
=200代入公式计算;
(2)①根据催化剂的活性受温度影响;
②根据V=
来计算;
③根据氮气的变化来确定NO、CO的变化;结合图象根据外界条件对化学平衡的影响来判断;
④先根据三段法求出各自的浓度,然后求出平衡常数和浓度熵,最后根据平衡常数的大小与浓度熵的大小来确定平衡移动方向;
(1)根据平衡常数K=
=200K,若使c(Hb?CO)小于c(Hb?O
2
)的 1/50,且吸入肺部O
2
的浓度约为1.0×10
-2
mol?L
-1
,则有
>200×50,则吸入肺部CO的浓度不能超过
=1.0×10
-6
mol?L
-1
,
故答案为:1.0×10
-6
;
(2)①因催化剂的活性受温度影响,由信息可知催化剂在400℃~450℃活性最大;
故答案为:催化剂在400℃~450℃活性最大
②由图象可知在15min内NO的物质的量变化0.4mol,则NO的平均反应速率为=
mol?L
-1
?min
-1
=
0.027 mol?L
-1
?min
-1
③氮气的变化的物质的量与NO、CO的变化的物质的量成正比,25分钟后达到平衡,图象为:
由图象可知,平衡向正反应方向移动,
a、加入催化剂,平衡不移动,故a错误;
b、降低温度,平衡向正反应方向移动,故b正确;
c、缩小容器体积,平衡向正反应方向移动,达平衡时,浓度应大于25min时的浓度,故c错误;
d、增加CO
2
的物质的量,平衡向逆反应方向移动,氮气的平衡浓度降低,故d错误.
故答案为:
;b;
④2NO(g)+2CO(g)?N
2
(g)+2CO
2
(g)
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高中
化学
常见的生活环境的污染及治理
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