Question

对固体表面的化学过程的研究，有助于理解各种不同的过程。

（1）根据反应：

因此汽车尾气中的CO和NO会自发地生成无毒N₂和CO₂，但实际上有毒气体仍大量逸散到空气中，原因是：                。

（2）用CH₄催化还原NO_x也可以消除氮氧化物的污染。

若1molCH₄催化还原NO₂至N₂，整个过程中放出的热量为867kJ,则=        。

（3）合成氨铁触媒主要成分是xFeO·yFe₂O₃，当+2价与+3价铁的物质的量之比为1:2时催化活性最高，以Fe₂O₃为原料制备上述催化剂，发生反应：。为制得这种活性最高的催化剂，向48gFe₂O₃粉末中加入恰好反应的炭粉的质量为       g。

（4）探究不同催化剂对NH₃还原NO反应的催化性能。

控制实验条件相同，催化反应器中装载不同的催化剂，将催化反应后的混合气体通过试管溶液（溶液体积、浓度均相同）。为比较不同催化剂的催化性能，需要测量并记录的数据是                  ；尾气处理方法是：                         。

Answer

（1）CO与NO的反应有是可逆反应，反应存在一定的限度，且反应速率太慢；（2）-1160 kJ·mol－1；

（3）0．6g；（4）溶液显色所需要的时间；将尾气与足量的氧气混合通入水中或稀碱溶液中

【解析】

试题分析：（1）由题意可知，CO与NO的反应有是可逆反应，反应存在一定的限度，且反应速率太慢，所以实际上有毒气体仍大量逸散到空气中；答案是CO与NO的反应有是可逆反应，反应存在一定的限度，且反应速率太慢；

（2）将两热化学方程式相加得：

2CH4(g)＋4NO2(g)=2N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝（-574+x）kJ·mol－1

1molCH4催化还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则-574+x=-2×867；x=-1160 kJ·mol－1；

（3）铁触媒的成分可表示为xFeO•yFe2O3（+2价与+3价铁的物质的量之比为1:2），

则有：x：y=1:1， 48gFe2O3物质的量48/160=0．3mol，铁元素一共0．6mol，则反应生成的n(FeO)=0．2mol，根据反应，消耗的碳是0．05mol，质量是0．6g；

（4）氨气属于碱性气体，溶于水显碱性，和硫酸反应生成硫酸铵。离子方程式为NH3+ H+＝NH4+。催化剂的催化效果好，则单位时间内产生的氨气就多，和硫酸反应时，溶液颜色变化所需要的时间就长，所以需要测量的数据就是溶液显色所需要的时间；尾气处理主要是除去NO，可将尾气与足量的氧气混合通入水中或稀碱溶液中除去。

考点：可逆反应，反应热，实验操作