Question

【題目】在工業(yè)廢氣和汽車尾氣中含有多種氮氧化物，氮氧化物能破壞臭氧層，產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，是造成大氣污染的來源之一。

（1）處理 NO 尾氣通常是將 NO 與 O2 混合通入堿液中吸收。已知一定條件下有下列反應(yīng)：

Ⅰ：2N2O5（g） 4NO2（g）+O2（g） △H1

Ⅱ：2NO2（g）2NO（g）+O2（g） △H2

Ⅲ：2NaOH（aq）+N2O5（g）=2NaNO3（aq）+H2O（1） △H3

寫出 NO 和O2 的混合物溶于NaOH 溶液生成硝酸鹽的熱化學(xué)方程式______。

（2）常溫下，NO 極易被 O2 氧化為 NO2，溫度高于 423K 時(shí)，NO2 發(fā)生分解:2NO2（g） 2NO（g）+O2（g）△H=114kJ·mol -1，實(shí)驗(yàn)測(cè)得：

υ正=υ（NO2）消耗=k 正C2（NO2）, υ逆=υ（NO）消耗=2υ（O2） 消耗=k 逆c2（NO）·c（ O2），k 正、k 逆 為速率常數(shù)，受溫度影響。不同溫度下，將 NO2 置于體積為 VL 的密閉容器中，NO2 的物質(zhì)的量的濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示：

①T1 溫度下 0-10s 內(nèi)，O2 的反應(yīng)速率υ（O2）=______、平衡常數(shù) KT1=___________。

②T1 溫度下，要減少 NO2 的分解率，并縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，可采取的單一措施有______

③平衡常數(shù)KT1 ______ KT2 填“大于”“小于”或“等于”，下同）；反應(yīng)速率υa_______υb。

④計(jì)算 c 處υ正/υ逆=______。

（3）NO 也 可 通 過 如 下 反 應(yīng) 處 理 :6NO（g）+4NH3（g） =5N2（g） +6H2O（g）；一定條件下，平衡時(shí) N2 的體積分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。N2 的體積分?jǐn)?shù)先減小后增大的原因是______。

Answer 1

【答案】4NO（g）+3O2（g）+4NaOH（aq）=4NaNO3（aq）+2H2O（1） △ H=2△ H3-△ H1-2△ H2 0．01molL-1s-1 0．8 molL-1 增大 NO2 的濃度（其它合理答案均可） 小于 大于 32 增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，N2 的體積分?jǐn)?shù)減�。�X 點(diǎn)之后，由于壓強(qiáng)太大，水變?yōu)橐簯B(tài)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，N2 的體積分?jǐn)?shù)增大

【解析】

（1）根據(jù)蓋斯定律寫出熱化學(xué)方程式；

（2）① ，利用三段法計(jì)算平衡常數(shù)；

②T1 溫度下，要減少 NO2 的分解率，并縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，可采用增大 NO2 的濃度；

③溫度由T1到T2時(shí)NO2平衡時(shí)濃度降低，則平衡正移，，則T1<T2；

④，再根據(jù)平衡常數(shù)K和達(dá)到平衡時(shí)υ正=υ逆計(jì)算；

（3）由化學(xué)方程式可知，正反應(yīng)為壓強(qiáng)增大的反應(yīng)，則增大壓強(qiáng)平衡逆移，壓強(qiáng)過大時(shí)，水變?yōu)橐簯B(tài)，正反應(yīng)為壓強(qiáng)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正移，以此分析。

（1）根據(jù)蓋斯定律可得可得△ H=2△ H3-△ H1-2△ H2，故答案為：△ H=2△ H3-△ H1-2△ H2；

（2）① ，由圖像可得

則平衡常數(shù)，故答案為：0．01molL-1s-1；0．8 molL-1；

②T1 溫度下，要減少 NO2 的分解率，并縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，可采用增大 NO2 的濃度，故答案為：增大 NO2 的濃度；

③溫度由T1到T2時(shí)NO2平衡時(shí)濃度降低，則平衡正移，則KT1< KT2；，則T1<T2，相同濃度下溫度越高反應(yīng)速率越快，則υa>υb，故答案為：小于；大于；

④當(dāng)υ正=υ逆時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡，，則，則c 處時(shí)各物質(zhì)濃度如下

則，故答案為：32；

（3）由化學(xué)方程式可知，正反應(yīng)為壓強(qiáng)增大的反應(yīng)，則增大壓強(qiáng)平衡逆移，N2 的體積分?jǐn)?shù)減小，壓強(qiáng)過大時(shí)，水變?yōu)橐簯B(tài)，正反應(yīng)為壓強(qiáng)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正移，N2 的體積分?jǐn)?shù)增大，故答案為：增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，N2 的體積分?jǐn)?shù)減小；X 點(diǎn)之后，由于壓強(qiáng)太大，水變?yōu)橐簯B(tài)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，N2 的體積分?jǐn)?shù)增大。