Question

9．汽車尾氣是城市空氣的主要污染物，如何減少汽車尾氣（CO、NOx等）的污染是重要的科學(xué)研究課題．
（1）已知：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₁
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H₂
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₃
則4NO（g）+4NH₃（g）+O₂（g）═4N₂（g）+6H₂O（g）△H=3△H₃-2△H₁-2△H₂（用含△H₁、△H₂、△H₃的式子表達(dá)）
（2）汽車尾氣中的CO、NOx都需要除去，有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO；2CO（g）=2C（s）+O2（g）已知該反應(yīng)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行，因此該設(shè)想便不能實(shí)現(xiàn)．由此判斷該反應(yīng)的△H大于0
目前，在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器可以減少CO、NO的污染，其化學(xué)反應(yīng)方程式為2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂．
（3）可用活性炭還原法處理氮氧化物．有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）△H＞0某研究小組向密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫（T₁℃）條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如表：

濃度/mol•L-1 時(shí)間/min	NO	N2	CO2
0	0.100	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.040	0.030	0.030
30	0.040	0.030	0.030
40	0.032	0.034	0.017

則，30min后，改變某一條件，平衡發(fā)生了移動(dòng)，則改變的條件是減少CO₂濃度；若升高溫度，NO濃度將減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“不變”或“減小”）．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律，構(gòu)造所需熱化學(xué)方程式計(jì)算得到；
（2）根據(jù)G=△H-T•△S判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行；催化條件下，CO、NO反應(yīng)生成氮?dú)夂投�氧化碳�?br />（3）根據(jù)表中數(shù)值知，NO、二氧化碳的濃度減小，氮?dú)獾臐舛仍龃�，說(shuō)明改變條件是分離出二氧化碳物質(zhì)；反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向進(jìn)行．

解答 解：（1）已知：①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₁
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H₂
③2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₃，
利用蓋斯定理，將③×3-②×2-①×2可得，4NO（g）+4NH₃（g）+O₂（g）═4N₂（g）+6H₂O（g）△H=3△H₃-2△H₁-2△H₂，
故答案為：3△H₃-2△H₁-2△H₂；
（2）2CO（g）=2C（s）+O₂（g），根據(jù)G=△H-T•△S，G＞0，不能實(shí)現(xiàn)，該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng)，則△H 大于0，催化條件下，CO、NO反應(yīng)生成氮?dú)夂投�氧化碳，方程式�?NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂，
故答案為：大于；2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂；
（3）根據(jù)表中數(shù)值知，NO、二氧化碳的濃度減小，氮?dú)獾臐舛仍龃�，說(shuō)明改變條件是分離出二氧化碳物質(zhì)，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向進(jìn)行，一氧化氮濃度減小，
故答案為：減少CO₂濃度；減�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱化學(xué) 方程式和蓋斯定律計(jì)算應(yīng)用等知識(shí)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，注意把握蓋斯定律的應(yīng)用，題目難度中等．