Question

【题目】“坚持全民共治、源头防治，持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战！”以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。

（1）工业上采用NH3－SCR法是消除氮氧化物的常用方法。它利用氨在一定条件下将NOx在脱硝装置中转化为N2。主要反应原理为：主反应：

a.4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH1

副反应：b.4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) ΔH2=－1267.1kJ/mol

c.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH3=－907.3kJ/mol

①上述反应中利用了NH3的__________性质；ΔH1＝____________。

②将氮氧化合物按一定的流速通过脱硝装置，测得出口的NO残留浓度与温度的关系如图1，试分析脱硝的适宜温度是______（填序号）。

A．<850℃ b．900~1000℃ c．>1050℃

温度超过1000℃，NO浓度升高的原因是_____________________________________。

（2）已知：8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g) +12H2O(l) ΔH＜0。相同条件下，在2 L密闭容器内，选用不同的催化剂进行反应，产生N2的量随时间变化如图2所示。下列说法正确的是_______（填标号）。

a．使用催化剂A达平衡时，ΔH值更大

b．升高温度可使容器内气体颜色加深

c．单位时间内形成N-H键与O-H键的数目相等时，说明反应已经达到平衡

d．若在恒容绝热的密闭容器中反应，当平衡常数不变时，说明反应已经达到平衡

（3）为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=－746.8k·mol－1，实验测得，v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)（k正、k逆为速率常数，只与温度有关）。

①达到平衡后，仅升高温度，v正___v逆（填“>”“<”或“=”）。

②若在1L的密闭容器中充入1mol CO和1mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则=___________。（分数表示）。

Answer 1

【答案】还原性 -1626.9 kJ/mol b 高温下，副反应c，产生了NO；主反应a正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，也会导致NO的浓度增大 b c d <

【解析】

（1）①分析反应原理，在反应中NH3中N原子化合价升高，发生氧化反应，说明NH3具有还原性，利用了NH3的还原性；分析a、b、c反应，可知反应a=2b-c，则ΔH1＝；答案为：还原性；-1626.9 kJ/mol；

②分析图1中NO残留浓度与温度的关系，可知，在900~1000℃时，NO残留浓度最低，故脱硝的适宜温度为900~1000℃；分析反应原理，高温下，副反应c也会产生NO。主反应a的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，导致NO浓度增大；答案为：b；高温下，副反应c，产生了NO；主反应a正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，也会导致NO的浓度增大

（2）a．催化剂不影响平衡移动，所以反应的焓变不变，a项错误；

b．该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，二氧化氮的浓度增大，气体颜色加深，b项正确；

c．单位时间内形成N-H键与O-H键的数目相等时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，c项正确；

d．若在恒容绝热的密闭容器中反应，随着反应进行，化学平衡常数改变，当化学平衡常数不变时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，d项正确；

答案选bcd；答案为：bcd；

（3）①该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，此时v正＜v逆；答案为：＜；

②若在1L的密闭容器中充入1mol CO和1mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，根据题意有：

反应达平衡时，v正＜v逆，即k正·c2(NO)·c2(CO)=k逆·c(N2)·c2(CO2)，则，答案为：。