Question

【題目】汽車尾氣中含有CO、NOx等污染物，減少汽車尾氣污染是重要研究課題。

(1)已知： N2(g) + O2(g)==2NO(g) △H=+ 180.5kJ·mol-1

2C(s)+ O2(g)== 2CO(g) △H= - 221.0kJ·mol-1

C(s)+ O2(g)==CO2(g) △H= -393.5 kJ·mol-1

2CO(g)+ 2NO(g)== N2(g)+ 2CO2(g) △H=_______kJ·mol-1

(2)某溫度下，為探究2CO(g)+ 2NO(g)N2(g)+ 2CO2(g)的反應速率，用氣體傳感器測得不同時間的CO和NO濃度如下表：

時間/s	0	1	2	3	4	5
c(CO)/10-4mol·L-1	36.0	30.5	28.5	27.5	27.0	27.0
c(NO)/10-4mol·L-1	10.0	4.50	2.50	1.50	1.00	1.00

①前2s內(nèi)，上述反應的平均反應速率v(NO)=_______；

②該溫度下，上述反應的平衡常數(shù)K=_________；

③對于上述反應，下列敘述正確的是________(填字母)。

A.反應在低溫下能自發(fā)進行 B.當2v正(CO)=v逆(N2)時，反應達到平衡狀態(tài)

C.研究反應的高效催化劑意義重大 D.反應達到平衡時，CO、NO的轉化率相等

(3)CO濃度分析儀以燃料電池為工作原理，其裝置如圖所示，該電池中電解質(zhì)為氧化釔-氧化鈉，其中O2-可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動。寫出多孔電極a的電極反應式：_________。

Answer 1

【答案】-746.5 3.75×10-4mol·L-1·s-1 5000 AC CO+O2--2e-=CO2

【解析】

（1）△H=-393.5×2－（﹣221.0）－180.5=746.5 kJ·mol-1；

（2）①v(NO)=（10－2.5）×10-4÷2=3.75×10-4mol·L-1·s-1；

②，

③A. 該反應△H＜0，△S＜0，所以可在低溫下自發(fā)反應，A正確;

B. 當v正(CO)=2v逆(N2)時，反應達到平衡狀態(tài)，B錯誤；

C．高效催化劑可提高反應效率，意義重大，C正確；

D．CO轉化率為（9×10-4）÷（36×10-4）=0.25，NO轉化率為（9×10-4）÷（10×10-4）=0.9，D錯誤；

答案選AC；

（3）電極a是原電池負極，發(fā)生氧化反應，故電極反應式為CO+O2--2e- =CO2。