Question

汽車尾氣中含有CO、NO₂等有毒氣體，對汽車加裝尾氣凈化裝置，可使有毒氣體相互反應(yīng)轉(zhuǎn)化成無毒氣體．
（1）汽油在不同

空

燃

比（空氣與燃油氣的體積比）時尾氣的主要成分不同，

空

燃

比較小時的有毒氣體主要是

CO

（填化學(xué)式）．
（2）人們把拆開1mol化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能．
已知：N₂、O₂分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946kJ?mol^-1、497kJ?mol^-1．
查閱資料獲知如下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：
N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ?mol^-1
N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+68kJ?mol^-1
2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221kJ?mol^-1
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1
①一定條件下，N₂與O₂反應(yīng)生成NO或NO₂均能夠自發(fā)進行，其原因是

△S＞0

；NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為

631.5

kJ?mol^-1．
②CO與NO₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為4CO（g）+2NO₂（g）=4CO₂（g）+N₂（g）△H=

-1200kJ?mol^-1

．對于該反應(yīng)，溫度不同（T₂＞T₁）、其他條件相同時，下列圖象正確的是

乙

（填代號）．

（3）目前科學(xué)家設(shè)想將排放到空氣中CO₂轉(zhuǎn)化為有機物來有效實現(xiàn)碳循環(huán)，如：
A.6CO₂+6H₂O 

光合作用

C₆H₁₂O₆+6O₂     B．CO₂+3H₂

催化劑 .

△

CH₃OH+H₂O
C．CO₂+CH₄

催化劑

△

CH₃COOH             D.2CO₂+6H₂

催化劑

△

CH₃OCH₃+3H₂O
以上反應(yīng)中原子利用率最高的是

C

，最節(jié)能的是

A

．某物質(zhì)X的核磁共振氫譜只有一個峰，可與CO₂發(fā)生加聚反應(yīng)生成可降解塑料，反應(yīng)如下：，則X的結(jié)構(gòu)簡式為

．

Answer 1

分析：（1）

空

燃

比較小時，汽油中的碳發(fā)生不完全燃燒產(chǎn)生一氧化碳；
（2）①凡是△S＞0的反應(yīng)都有利于反應(yīng)的自發(fā)進行，根據(jù)舊鍵斷裂吸收的能量減去新鍵生成釋放的能量值即為化學(xué)反應(yīng)所吸收的能量，結(jié)合N₂、O₂分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946kJ?mol^-1、497kJ?mol^-1，N₂（g）+O₂（g）=2NO（g），△H=+180kJ?mol^-1可以計算NO分子中化學(xué)鍵的鍵能；
②據(jù)蓋斯定律，利用后三個化學(xué)方程式就可以求出反應(yīng)的焓變；焓變小于0，為放熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)向著逆向進行；
（3）化合反應(yīng)中原子的利用率最高，光合作用將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，使化學(xué)反應(yīng)節(jié)能，物質(zhì)的核磁共振氫譜只有一個峰，說明物質(zhì)中只有一種類型的氫原子．

解答：解：（1）當

空

燃

比較小時，汽油中的碳發(fā)生不完全燃燒產(chǎn)生一氧化碳，有毒，故答案為：CO；
（2）①根據(jù)影響反應(yīng)能否自發(fā)進行的因素有△S、△H，凡是△S＞0和△H＜0的反應(yīng)都有利于反應(yīng)的自發(fā)進行，N₂與O₂反應(yīng)生成NO或NO₂時的△S＞0，根據(jù)N₂、O₂分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946kJ?mol^-1、497kJ?mol^-1以及反應(yīng)N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ?mol^-1可設(shè)NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為X，則有：946kJ?mol^-1+497kJ?mol^-1-2X=180kJ?mol^-1得：X=631.5kJ?mol^-1，故答案為：△S＞0；631.5；
 ②已知N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₁=+180kJ?mol^-1，N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H₂=+68kJ?mol^-1，2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H₃=-221kJ?mol^-1，C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₄=-393.5kJ?mol^-1，根據(jù)蓋斯定律，化學(xué)方程式為4CO（g）+2NO₂（g）=4CO₂（g）+N₂（g）△H=4△H₄-2△H₃-△H₂=-1200 kJ?mol^-1，對于此放熱反應(yīng)，升高溫度，正逆反應(yīng)速率均增大，離開原來的速率點，故甲錯誤，升高溫度，反應(yīng)向著逆向進行，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小，反應(yīng)速率加快，故乙正確，壓強不變，升高溫度，反應(yīng)逆向進行，一氧化氮的體積分數(shù)增大，故丙錯誤，故答案為：-1200kJ?mol^-1；乙；
（3）化合反應(yīng)中原子的利用率最高，光合作用將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，使化學(xué)反應(yīng)節(jié)能，物質(zhì)的核磁共振氫譜只有一個峰，說明物質(zhì)中只有一種類型的氫原子，該物質(zhì)與CO₂發(fā)生加聚反應(yīng)得到的產(chǎn)物去掉一個二氧化碳分子，即為物質(zhì)的組成，故答案為：C、A、．

點評：本題目是一道綜合題，考查學(xué)生利用蓋斯定律計算熱化學(xué)方程式的焓變、化學(xué)平衡的移動等知識，難度較大．