Question

【題目】NOx是造成大氣污染的主要物質(zhì)，用還原法將其轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì)，對(duì)于消除環(huán)境污染有重要意義。

（1）已知：2C(s)+O2(g)2CO(g) △H1=-221.0kJ/mol

N2(g)+O2(g)2NO (g) △H2= +180.5kJ/mol

2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H3=-746.0 kJ/mol

則用焦炭還原NO生成無污染氣體的熱化學(xué)方程式為___。該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=__（寫表達(dá)式）。

（2）用NH3催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染。已知：8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g) +12H2O(l) △H＜0。相同條件下，在2L密閉容器內(nèi)，選用不同的催化劑進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生N2的量隨時(shí)間變化如圖所示。

①在催化劑A的作用下，0～4min的v(NH3)=___。

②該反應(yīng)活化能Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)由大到小的順序是___，理由是__。

③下列說法正確的是__（填標(biāo)號(hào)）。

a．使用催化劑A達(dá)平衡時(shí)，△H值更大

b．升高溫度可使容器內(nèi)氣體顏色加深

c．單位時(shí)間內(nèi)形成N-H鍵與O-H鍵的數(shù)目相等時(shí)，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡

d．若在恒容絕熱的密閉容器中反應(yīng)，當(dāng)平衡常數(shù)不變時(shí)，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡

Answer 1

【答案】2NO(g)+ C (s)CO2(g)+N2(g) △H=-573.75kJ/mol 0.5mol/（Lmin） Ea(C)Ea(B)Ea(A) 相同時(shí)間內(nèi)生成的N2越多，反應(yīng)速率越快，活化能越低 bcd

【解析】

（1）已知：2C(s)+O2(g)2CO(g) △H1=-221.0kJ/mol ①

N2(g)+O2(g)2NO (g) △H2= +180.5kJ/mol ②

2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H3=-746.0 kJ/mol ③

將①-②+③，便可得到焦炭還原NO生成無污染氣體的熱化學(xué)方程式；利用方程式可表示出該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp。

（2）①在催化劑A的作用下，0～4min時(shí)，n(N2)=3.5mol，n(NH3)=,利用公式可求出v(NH3)；

②從圖中可看出，相同時(shí)間內(nèi)，N2的生成量A>B>C，則表明反應(yīng)速率A>B>C，速率越快則反應(yīng)的活化能越低，從而可求出該反應(yīng)活化能Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)關(guān)系。

③a．催化劑A不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，所以達(dá)平衡時(shí)，△H值不變；

b．升高溫度可使該放熱反應(yīng)左移，容器內(nèi)NO2的物質(zhì)的量增大，濃度增大，氣體顏色加深；

c．從反應(yīng)方程式看，單位時(shí)間內(nèi)形成24個(gè)N-H鍵，同時(shí)斷裂24個(gè)O-H鍵，一旦二者的數(shù)目相等，則說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡；

d．若在恒容絕熱的密閉容器中反應(yīng)，若平衡移動(dòng)，則溫度發(fā)生改變，現(xiàn)平衡常數(shù)不變，則溫度不變，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡。

（1）已知：2C(s)+O2(g)2CO(g) △H1=-221.0kJ/mol ①

N2(g)+O2(g)2NO (g) △H2= +180.5kJ/mol ②

2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H3=-746.0 kJ/mol ③

將①-②+③，便可得到焦炭還原NO生成無污染氣體的熱化學(xué)方程式2NO(g)+ C (s)CO2(g)+N2(g) △H=-573.75kJ/mol；該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=。

答案為：2NO(g)+ C (s)CO2(g)+N2(g) △H=-573.75kJ/mol；；

（2）①在催化劑A的作用下，0～4min時(shí)，n(N2)=3.5mol，n(NH3)=，v(NH3)=mol/（Lmin）；答案為：0.5mol/（Lmin）；

②從圖中可看出，相同時(shí)間內(nèi)，N2的生成量A>B>C，則表明反應(yīng)速率A>B>C，速率越快則反應(yīng)的活化能越低，從而可求出該反應(yīng)活化能Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)關(guān)系為Ea(C)Ea(B)Ea(A)；原因是相同時(shí)間內(nèi)生成的N2越多，反應(yīng)速率越快，活化能越低；

答案為：Ea(C)Ea(B)Ea(A)；相同時(shí)間內(nèi)生成的N2越多，反應(yīng)速率越快，活化能越低；

③a．催化劑A不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，所以達(dá)平衡時(shí)，△H值不變，a錯(cuò)誤；

b．升高溫度可使該放熱反應(yīng)左移，容器內(nèi)NO2的物質(zhì)的量增大，濃度增大，氣體顏色加深，b正確；

c．從反應(yīng)方程式看，單位時(shí)間內(nèi)形成24個(gè)N-H鍵，同時(shí)斷裂24個(gè)O-H鍵，一旦二者的數(shù)目相等，則說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，c正確；

d．在恒容絕熱的密閉容器中反應(yīng)，若平衡移動(dòng)，則溫度發(fā)生改變，現(xiàn)平衡常數(shù)不變，則溫度不變，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，d正確。

答案為：bcd。