Question

8．汽車排氣中的CO、NO_X已經(jīng)成為大氣的主要污染物，使用稀土等催化劑能將CO、NOx、碳?xì)浠�合物轉(zhuǎn)化成無毒物質(zhì)，從而減少汽車尾氣污染．
（1）已知：
N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221.0kJ/mol
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
試寫出NO與CO催化轉(zhuǎn)化成N₂和CO₂的熱化學(xué)方程式：2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5kJ/mol
（2）在容積相同的兩個密閉容器內(nèi)（裝有等量的某種催化劑），分別充入同量的NO_x及C₃H₆，在不同溫度下，同時發(fā)生以下反應(yīng)：
18NO（g）+2C₃H₆（g）?9N₂（g）+6CO₂（g）+6H₂O（g）；
18NO₂（g）+4C₃H₆（g）?9N₂（g）+12CO₂（g）+12H₂O（g）；
并分別在t秒時測定其中NO_x轉(zhuǎn)化率，繪得圖象如圖所示：
①從圖中可以得出的結(jié)論是
結(jié)論一：從測定NO_X轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)中判斷，相同溫度下NO轉(zhuǎn)化效率比NO₂的低
結(jié)論二：在250°C-450°C時，NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大，450°C-600°C時NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小
②在上述NO₂和C₃H₆反應(yīng)中，提高NO₂轉(zhuǎn)化率的措施有BC．（填編號）
A．加入催化劑   B．降低溫度      C．分離出H₂O（g）      D．增大壓強(qiáng)
（3）CO的中毒是由于CO與血液中血紅蛋白的血紅素部分反應(yīng)生成碳氧血紅蛋白（Hb•CO），在37℃時：CO+Hb•O₂?O₂+Hb•CO   K=220
實驗表明，Hb•CO的濃度即使只有Hb•O₂濃度的2%，也可造成人的智力損傷．抽煙后，測得平衡時人體肺部的空氣中CO和O₂的濃度分別為10^-6mol•L^-1和10^-2mol•L^-1．請問，抽煙會造成人的智力損傷嗎？（寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)方程式的加減得出NO與CO催化轉(zhuǎn)化成N₂和CO₂的化學(xué)方程式，焓變相應(yīng)的加減，從而得出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式；
（2）①根據(jù)圖象分析；
②根據(jù)外界條件對化學(xué)平衡的影響分析；
（3）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)計算Hb•CO的濃度與Hb•O₂的濃度的比值與2%比較判斷．

解答 解：（1）N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol①
2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ/mol②
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol ③
方程式③×2-②-①得NO （g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）
所以△H=（-393.5kJ/mol）×2-（-221.0kJ/mol）-（+180.5kJ/mol）=-746.5 kJ/mol，
故答案為：2NO （g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5 kJ/mol；
（2）①通過圖象知，NO轉(zhuǎn)化效率比NO₂ 的低；在250°C-450°C時，NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大，450°C-600°C時NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小．  
故答案為：NO轉(zhuǎn)化效率比NO₂ 的低；在250°C-450°C時，NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大，450°C-600°C時NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減��；                                  
②根據(jù)圖象知，溫度越高（450度），二氧化氮的轉(zhuǎn)化率越小，所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，且該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)．
A、催化劑只改變反應(yīng)到達(dá)平衡的時間，不改變化學(xué)平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B、該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，增大二氧化氮的轉(zhuǎn)化率，故B正確；
C、分離出H₂O（g），減少生成物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，增大二氧化氮的轉(zhuǎn)化率，故C正確；
D、該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動，二氧化氮的轉(zhuǎn)化率降低，故D錯誤；
故答案為：BC；                                                                
（3）肺部CO和O₂的濃度分別為10^-6mol•L^-1和10^-2mol•L^-1，K=$\frac{c（Hb•CO）•c（{O}_{2}）}{c（Hb•{O}_{2}）•c（CO）}$=$\frac{c（Hb•CO）×1{0}^{-2}}{c（Hb•{O}_{2}）×1{0}^{-6}}$=220，$\frac{C（Hb•CO）}{C（Hb•{O}_{2}）}×100%$=2.2%＞2%，
答：抽煙會造成人的智力損傷．

點評 本題考查了蓋斯定律、外界條件對化學(xué)平衡的影響等知識點，難度不大，注意蓋斯定律的應(yīng)用時，方程式加減，焓變也應(yīng)相應(yīng)的加減．