Question

汽車尾氣的主要成分有CO、SO2、氮氧化物等，科研工作者目前正在嘗試以二氧化鈦(TiO2)催化分解汽車尾氣的研究。

（1）已知：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH1=-113.0KJ/mol

2SO2(g)+O2(g)=2SO3(1) ΔH2=-288.4KJ/mol

請判斷反應NO2(g)+SO2(g)=NO(g)+SO3(1) ΔH3,在低溫下能否自發進行，并說明理由_________。

（2）已知TiO2催化尾氣降解原理為：

2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)；

2H2O(g)+4NO(g)+O2(g) 4HNO3(g)。

Ⅰ.在O2濃度幾乎不變的條件下，模擬CO、NO的降解，得到降解率隨時間變化如圖1所示（），反應40秒后檢測氣體濃度有所降低，請用化學方程式結合化學反應原理知識解釋出現該現象可能的原因______________。

Ⅱ.圖2為在不同顆粒間隙的瀝青混凝土（α、β型）和不同溫度下，實驗進行相同一段時間（t秒）后測得的CO降解率變化，回答謝列問題：

①已知50℃、t秒時容器中O2濃度為0.01mol/L，求此溫度下CO降解反應的平衡常數_______。

②下列關于圖2的敘述不正確的是_______

A.根據降解率由b點到c點隨溫度的升高而增大，可知CO降解反應的平衡常數Kb<Kc

B.相同溫度下β型瀝青混凝土中CO降解速率比α型要大

C.a點的數據反映出CO與O2之間所發生的有效碰撞頻率是整個實驗過程中最高的

D.d點降解率出現突變的原因可能是溫度升高后催化劑失效

③科研團隊以β型瀝青混凝土顆粒為載體，將TiO2改為催化效果更好的TiO2納米管，在10-60℃范圍內進行實驗，請在圖2中用線段與陰影仿照“示例”描繪出CO降解率隨溫度變化的曲線可能出現的最大區域范圍（示例：）。_______

（3）TiO2納米管的制備是在弱酸性水溶液中以金屬鈦為陽極進行電解，寫出陽極的電極反應式________。

Answer 1