Question

在一定条件下可用SnO₂、Al₂O₃等多种催化剂实现丙烯选择性还原NO_x，
18NO（g）+2C₃H₆（g）?9N₂（g）+6CO₂（g）+6H₂O（g）△H₁…①
18NO₂（g）+4C₃H₆（g）?9N₂（g）+12CO₂（g）+12H₂O（g）△H₂…②
试探究丙烯还原NO_X有关问题
（1）反应①平衡常数表达式为：

 

．
（2）工业上获得大量丙烯的主要途径是：

 

（3）对于可逆反应18NO（g）+2C₃H₆（g）?9N₂（g）+6CO₂（g）+6H₂O（g），将NO及C₃H₆按物质的量之比9：1投入密闭容器中，不同的温度下在某种催化剂表面反应，NO转化率与反应温度的关系如图1所示，下列说法正确的是

 

．
A．△H₁＜0            
B．若υ（NO）_正=2υ（N₂）_逆时，说明该反应已达平衡
C．该催化剂约在500℃时活性较大    
D．其他条件不变时，增大压强，NO转化率提高
（4）在450℃时C₃H₆与NO_X充入某密闭容器中，并通入少量O₂，NO_X转化率与O₂浓度及反应温度的关系如下图．
①图2的研究，可得出的结论是：

 

．
②图3的研究，可得出的结论是：

 

．

Answer 1

考点：化学平衡常数的含义,化学平衡的影响因素,转化率随温度、压强的变化曲线

专题：化学平衡专题

分析：（1）依据化学方程式和平衡常数概念书写表达式，用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度的幂次方乘积；
（2）石油裂解是得到丙烯的途径；
（3）依据反应特征，结合图象分析，随温度升高开始反应速率增大，一氧化氮转化率增大，达到平衡状态后升温，一氧化氮转化率减小，平衡逆向进行，正反应是放热反应；
A达到平衡状态后升温，一氧化氮转化率减小，平衡逆向进行，正反应是放热反应；           
B．反应速率之比等于化学方程式系数之比，为正反应速率之比，若υ（NO）_正=2υ（N₂）_逆时，说明氮气正反应速率和逆反应速率相同，说明该反应已达平衡；
C．该催化剂约在500℃时活性较大；
D．其他条件不变时，增大压强，NO转化率提高；
（4）①图象分析，曲线的变化是在氧气浓度在2%--8%范围内，对NOx的转化影响较大；
②根据外界条件对化学平衡的影响分析．

解答： 解：（1）依据反应的化学方程式：18NO（g）+2C₃H₆（g）?9N₂（g）+6CO₂（g）+6H₂O（g），反应的平衡常数表达式K=

c6(H2O)c6(CO2)c9(N2)

c18(NO)c2(C3H6)

；
故答案为：

c6(H2O)c6(CO2)c9(N2)

c18(NO)c2(C3H6)

；
（2）工业上获得大量丙烯是低级烯烃，得到的主要途径是石油的裂解；
故答案为：石油裂解；
（3）A、达到平衡状态后升温，一氧化氮转化率减小，平衡逆向进行，正反应是放热反应，故A正确；           
B．反应速率之比等于化学方程式系数之比，为正反应速率之比，若υ（NO）_正=2υ（N₂）_逆时，说明氮气正反应速率和逆反应速率相同，说明该反应已达平衡，故B正确；
C．图象分析，升温平衡逆向进行，但在500°C时一氧化氮转化率最大，说明该催化剂约在500℃时活性较大，故C正确；
D．反应是气体体积增大的反应，其他条件不变时，增大压强，平衡你在进行，NO转化率减小，故D错误；
故答案：ABC；
（4）①图象分析可知O₂浓度由2%增加到8%的过程中，NO_X的转化率明显增大，超过10%对氮氧化物的转化影响不大，
故答案为：图2在O₂浓度由2%增加到8%的过程中，NO_X的转化率明显增大，O₂的存在对NO_X转化起促进作用；
②通过图象知，NO转化效率比NO₂ 的低；在250°C-450°C时，NOx转化率随温度升高而增大，450°C-600°C时NOx转化率随温度升高而减小，图3可说明在相同条件下，NO₂的转化率比NO大；两反应都是放热反应；催化剂约在450℃时活性最大，此时NO_x转化率最高，
故答案为：图3可说明在相同条件下，NO₂的转化率比NO大；两反应都是放热反应；催化剂约在450℃时活性最大，此时NO_x转化率最高．

点评：本题考查了平衡常数概念分析和计算应用、外界条件对化学平衡的影响、平衡标志分析判断等知识点，难度不大，掌握平衡移动原理和平衡基础知识，题目难度中等．