سوال ۱۰۵ · شیمی
کنکور تجربی ۱۴۰۳ نوبت اول · سوال ۱۰۵ · کلید رسمی سازمان سنجش
شیمی · شیمی ۳ · فصل ۴: شیمی، راهی به‌سوی آینده‌ای روشن‌تر
مقدار کدام آلایندهٔ گازی توسط مبدل کاتالیستی خودروهای بنزینی، کاهش می‌یابد؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۱ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
برای پاسخ، باید آلاینده‌های مصرف‌شونده در مبدل را از فراورده‌های آن تشخیص دهیم.
۱. در کتاب، آلاینده‌های هدفِ مبدل کاتالیستی خودروهای بنزینی شامل ، هیدروکربن‌های نسوخته با فرمول کلی و معرفی شده‌اند. کاتالیزگر با کاهش انرژی فعال‌سازی، تبدیل این آلاینده‌ها را سریع‌تر می‌کند (شیمی ۳، صفحه‌های ۱۰۰–۱۰۱).
۲. نیتروژن مونوکسید در مبدل، مطابق واکنش زیر به نیتروژن و اکسیژن تبدیل می‌شود؛ بنابراین مقدار آن در گاز خروجی کاهش می‌یابد:
این واکنش در فعالیت کتاب آمده است (شیمی ۳، صفحه‌های ۱۰۰–۱۰۱).
۳. جدول کتاب نیز این کاهش را تأیید می‌کند: مقدار به‌ازای پیمودن هر ، در نبود مبدل و در حضور آن است (شیمی ۳، صفحهٔ ۱۰۱).
پس در میان گازهای داده‌شده، نیتروژن مونوکسید آلاینده‌ای است که مقدار آن با عملکرد مبدل کاتالیستی خودروی بنزینی کاهش می‌یابد.
پاسخ: گزینهٔ ۱
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۲: ممکن است با یادآوری حذف اکسیدهای نیتروژن در مبدل ویژهٔ خودروهای دیزلی، این گزینه انتخاب شود؛ اما در بحث مبدل خودروهای بنزینی، کتاب گاز را در میان آلاینده‌های هدف معرفی می‌کند، نه .
- گزینهٔ ۳: ممکن است تصور شود مبدل کاتالیستی همهٔ گازهای آسیب‌رسان به محیط‌زیست را حذف می‌کند؛ درحالی‌که از فراورده‌های اکسایش کربن مونوکسید و هیدروکربن‌ها در مبدل است، نه گازی که مبدل برای حذف آن به کار می‌رود.
- گزینهٔ ۴: ممکن است مصرف اکسیژن در واکنش اکسایش کربن مونوکسید باعث انتخاب این گزینه شود؛ اما آلایندهٔ گازیِ موردنظر سؤال نیست و در واکنش تجزیهٔ نیتروژن مونوکسید نیز تولید می‌شود.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- بخش «به دنبال هوای پاک» را به یاد بیاورید: مبدل کاتالیستی خودروهای بنزینی کدام آلاینده‌های خروجی از موتور را به مواد کم‌ضررتر تبدیل می‌کند؟
- بین آلاینده‌های ورودی و فراورده‌های خروجی مبدل تفاوت بگذارید؛ کربن‌دی‌اکسید از فراورده‌های اکسایش مواد کربن‌دار است.
- واکنش تولید نیتروژن و اکسیژن در مبدل را به یاد آورید؛ گاز واکنش‌دهندهٔ این واکنش، همان آلاینده‌ای است که باید شناسایی کنید.