Question

【题目】汽车尾气中的NO(g) 是导致光化学烟雾和破坏臭氧层的重要源头之一。现拟用下列方法处理NO，根据题意回答下列问题：

(1)采用某种催化剂催化分解NO，发生反应2NO(g)N2(g)+O2(g)，在T1℃ 和T2℃时(T1>T2)NO的转化率随时间变化的结果如图所示。

① 反应 2NO(g)N2(g)+O2(g) 为(填“吸热”或“放热”)____________反应。

② T2℃时，反应的平衡常数K=__________(保留2位小数)。

③ 在T1℃下，要提高NO转化率，可采取的措施是_________________________

④ 比较a、b处反应速率大小：va(正)________ vb(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。已知反应速率 v正=k正x2(NO)，v逆=k逆 x(N2)·x(O2)，k正、k逆 分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算b点处v(正)/v(逆)=__________(保留1位小数)。

(2)臭氧也可用于处理NO．O3氧化NO结合水洗可产生HNO3和O2，写出该反应的化学方程式___________________，每生成1mol的HNO3转移_______mol电子．

Answer 1

【答案】放热 0.02 移走生成物 大于 1.3 3O3+2NO+H2O═2HNO3+3O2 3

【解析】

(1) ①根据图像分析，温度越高，化学反应速率越快，越先达到平衡，从图像看出温度高时NO转化率低，所以反应 2NO(g)N2(g)+O2(g)为放热反应；

② T2℃时，根据图像可以知道NO的平衡转化率为22%，三行式法计算平衡常数；

③温度一定时，可减少生成物浓度，平衡正向移动，提高转化率；压强对此反应无影响；

④温度越高，化学反应速率越快，比较a、b处反应速率大小；根据平衡常数计算 k正、k逆的关系，再根据b点计算v(正)/v(逆)；

(2)O3氧化NO结合水洗可产生HNO3和O2，写出化学方程式；O3氧化NO结合水洗可产生HNO3和O2，转移电子数=化合价升高数，NO转化为HNO3 ，化合价升高3，每生成1mol的HNO3转移3mol电子。

(1) ①根据图像分析，温度越高，化学反应速率越快，越先达到平衡，从图像看出温度高时NO转化率低，所以反应 2NO(g)N2(g)+O2(g)为放热反应；

正确答案：放热反应。

② T2℃时，根据图像可以知道NO的平衡转化率为22%，三行式法计算平衡常数；

2NO(g)N2(g)+O2(g)

C（初） 1 0 0

△C 0.22 0.11 0.11

C（末） 0.78 0.11 0.11

K= ≈0.02；

正确答案：0.02。

③温度一定时，可减少生成物浓度，平衡正向移动，提高转化率；压强对此反应无影响；

正确答案：移走生成物。

④温度越高，化学反应速率越快，所以va(正)大于vb(逆)；根据平衡常数计算 k正、k逆的关系，再根据b点计算v(正)/v(逆)；

T2℃时，平衡时v(正)= v(逆)， 即k正x2(NO)平衡 =k逆 x(N2)平衡·x(O2)平衡，得k (正)/ k (逆)= x(N2)平衡·x(O2)平衡/ x2(NO)平衡=K=0.02(提示:前面计算所得);

b点时NO转化率为20%,列三行式

2NO(g)N2(g)+O2(g)

C（初） 1 0 0

△C 0.20 0.10 0.10

C（末） 0.80 0.10 0.10

b点处v(正)/v(逆)= k正x2(NO)/ (k逆 x(N2)·x(O2))=×=0.02×64=1.3

正确答案: 大于 1.3。

(2) O3氧化NO结合水洗可产生HNO3和O2，写出化学方程式3O3+2NO+H2O═2HNO3+3O2；O3氧化NO结合水洗可产生HNO3和O2，转移电子数=化合价升高数，NO转化为HNO3 ，化合价升高3，每生成1mol的HNO3转移3mol电子。

正确答案：3O3+2NO+H2O═2HNO3+3O2 3。