Question

【題目】研究SO2、NOx等大氣污染物的要善處理具有重要意義。

(1)燃煤發(fā)電廠常利用反應2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g)對煤進行脫硫處理。某溫度下，測得反應在不同時間點各物質(zhì)的濃度如下：

時間/min 濃度/mol·L-1	0	10	20	30	40	50
O2	1.00	0.78	0.60	0.60	0.64	0.64
CO2	0	0.44	0.80	0.80	0.88	0.88

①0~10min內(nèi)，平均反應速率v(SO2)=___mol/(L·min)。

②30min后，只改變某—條件，反應重新達到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷，改變的條件可能是___（填字母）。

A.移除部分CaSO4(s) B.通入一定量的O2

C.加入合適的催化劑 D.適當縮小容器的體積

(2)利用活性炭吸附汽車尾氣中的NO：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，實驗測得，v正=k正c2(NO)，v逆=k逆c(N2) c(CO2)(k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關)。在密閉容器中加入足量C（s）和一定量的NO氣體，保持恒壓測得NO的轉化率隨溫度的變化如圖所示：

①由圖可知：該反應的ΔH___0（填“>”或“<”）；在1050K前反應中NO的轉化率隨溫度升高而增大，其原因為___。

②用某物質(zhì)的平街分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學平衡常數(shù)（記作Kp）。在1050K、1.1×106Pa時，計算該反應的化學平衡常數(shù)Kp=___[已知：氣體分壓（P分）=氣體總壓（P×體積分數(shù)]。

③達到平衡后，僅升高溫度，k正增大的倍數(shù)___（填“>”、“<”或“=”）k逆增大的倍數(shù)，1100K時，計算k正：k逆=___。

Answer 1

【答案】0.044 BD < 反應未達到平衡狀態(tài)，溫度的升高，反應速率加快，NO轉化率增大 4 < 0.11或

【解析】

根據(jù)v=計算；根據(jù)30min后，氧氣、二氧化碳的濃度都增大，改變的條件可為加入氧氣或適當縮小容器的體積等；根據(jù)在1050 kPa時反應達到平衡，在1050 kPa前，溫度升高對化學反應速率及反應進行的方向分析判斷；根據(jù)在1100kPa時NO轉化率40%，結合三行計算列式得到。

(1)①根據(jù)v=，CO2的化學反應速率v(CO2)==0.044mol/(Lmin)，根據(jù)方程式可知：物質(zhì)反應的速率比等于化學方程式的化學計量數(shù)的比，所以v(SO2)=v(CO2)=0.044mol/(Lmin)，故答案為：0.044；

②30min后，氧氣、二氧化碳的濃度都增大，可為加入氧氣或適當縮小容器的體積等，故答案為：BD；

(2)①由圖像可知，當溫度高于1050K時，隨著溫度升高，NO的轉化率降低，則平衡逆向移動，因此該反應的正反應為放熱反應，即ΔH<0，1050kPa 前，反應b 中NO2轉化率隨著溫度升高而增大是由于1050kPa前反應未達平衡狀態(tài)，隨著溫度升高，反應速率加快，更多的反應物變?yōu)樯�成物，因�?/span>NO2轉化率隨溫度的升高而增大，故答案為：<；反應未達到平街狀態(tài)，溫度的升高，反應速率加快，NO轉化率增大；

②由圖像可知，在1050K、1.1×106Pa時，NO轉化率80%，可列平衡三段式為：

由于容器的容積不變，因此氣體的物質(zhì)的量的比等于氣體壓強之比，可知平衡時p(NO)=0.2p(總)，p(N2)=0.4 p(總)，p(CO2)=0.4 p(總)，則用平衡分壓表示的化學平衡常數(shù)，故答案為：4；

③正反應為放熱反應，升高溫度平衡向左移動，則正反應速率增大的倍數(shù)小于逆反應速率增大的倍數(shù)，濃度不變，故k正增大的倍數(shù)小于k逆增大的倍數(shù)，1100K時，NO的平衡轉化率為40%，可列平衡三段式為：

則平衡常數(shù)K=，當反應達到平衡時，υ正=υ逆，故，故答案為：<；0.11或。