汽车尾气中的CO、NO
X是大气的主要污染物,人们尝试使用稀土制成的催化剂将CO、NOx、碳氢化合物转化成无毒物质,从而减少汽车尾气污染.
(1)已知:N
2(g)+O
2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
2C(s)+O
2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ/mol
C(s)+O
2(g)=CO
2(g)△H=-393.5kJ/mol
试写出NO与CO催化转化成N
2和CO
2的热化学方程式
(2)某研究性学习小组在技术人员的指导下,在某温度时,按下列流程探究某种催化剂对上述转化反应的作用,用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下:
汽车尾气→尾气分析仪→催化反应器→尾气分析仪
时间/S | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
C(NO)(×10-4mol•L-1) | 10.0 | 4.05 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
C(CO) (×10-3mol•L-1) | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
①前2s内的平均反应速率v (N
2)=
.
②在该温度下,反应的平衡常数K=
.(只写出计算结果)
(3)在容积相同的两个密闭容器内(装有等量的某种催化剂),分别充入同量的NO
x及C
3H
6,在不同温度下,同时分别发生以下反应:
18NO(g)+2C
3H
6(g)⇌9N
2(g)+6CO
2(g)+6H
2O(g);
18NO
2(g)+4C
3H
6(g)⇌9N
2(g)+12CO
2(g)+12H
2O(g);
并分别测定各温度下经相同时间时的NO
x转化率,绘得图象如图1所示:
①分析图中信息可以得出的结论是
结论一:由NO
X转化率数据可判断,相同温度下NO的转化率比NO
2 (填“高”或“低”)
结论二:
②在上述NO
2和C
3H
6的反应中,能提高NO
2转化率的措施有
.(填序号)
A.加入催化剂 B.降低温度 C.分离出H
2O(g) D.增大压强
(4)CO分析仪以燃料电池为工作原理,其装置如图2所示.该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O
2-可以在固体介质NASICON中自由移动.工作时多孔电极a的电极反应方程式为
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