Question

【題目】NO、NO2是大氣污染物，但只要合理利用也是重要的資源。

（1）亞硝酰氯（ClNO）是合成有機(jī)物的中間體。將一定量的NO與Cl2充入－密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2NO（g）＋Cl2（g）2ClNO（g） △H<0。平衡后，改變外界條件X，實(shí)驗(yàn)測得NO的轉(zhuǎn)化率a（NO）隨X的變化如圖1所示，則條件X可能是________（填字母）。

a 溫度 b 壓強(qiáng) c d 與催化劑的接觸面積

（2）在密閉容器中充入4 mol CO和5 mol NO，發(fā)生反應(yīng)2NO（g）＋2CO（g）N2（g）＋2CO2（g） △H1＝－746.5 kJ· mol－1，圖2為平衡時(shí)NO的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系曲線圖。

①溫度：T1_______（填“<”或“>”）T2。

②若反應(yīng)在D點(diǎn)達(dá)到平衡，此時(shí)對反應(yīng)進(jìn)行升溫且同時(shí)擴(kuò)大容器體積使平衡壓強(qiáng)減小，重新達(dá)到平衡，則D點(diǎn)應(yīng)向圖中A～G點(diǎn)中的_______點(diǎn)移動(dòng)。

③某研究小組探究催化劑對CO、NO轉(zhuǎn)化的影響。將NO和CO以一定的流速通過兩種不同的催化劑進(jìn)行反應(yīng)，相同時(shí)間內(nèi)測量逸出氣體中NO含量，從而確定尾氣脫氮率（脫氮率即NO的轉(zhuǎn)化率），結(jié)果如圖3所示。溫度低于200℃時(shí)，圖3中曲線I脫氮率隨溫度升高而變化不大的主要原因?yàn)?/span>____________；a點(diǎn)_______（填“是”或“不是”）對應(yīng)溫度下的平衡脫氮率，說明其理由：__________。

（3）以連二硫酸根（S2O42－）為媒介，使用間接電化學(xué)法處理燃煤煙氣中的NO，裝置如圖4所示：

①陰極區(qū)的電極反應(yīng)式為_______________。

②NO被吸收轉(zhuǎn)化后的主要產(chǎn)物為NH4＋，若通電時(shí)電路中轉(zhuǎn)移了0.3 mol e－，則此通電過程中理論上被吸收的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為____________mL。

Answer 1

【答案】ac > A 溫度較低時(shí)，催化劑的活性偏低 不是 催化劑不改變轉(zhuǎn)化率且該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此根據(jù)曲線Ⅱ可知，a點(diǎn)對應(yīng)溫度的平衡脫氮率會更高 2SO32－＋4H＋＋2e－=S2O42－＋2H2O 1344

【解析】

(1)根據(jù)圖像，可知隨著X的增大，NO的轉(zhuǎn)化率降低；

a溫度升高，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，△H<0，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，a符合題意；

b增大壓強(qiáng)，平衡向著氣體體積減小的反應(yīng)移動(dòng)，正反應(yīng)方向?yàn)闅怏w體積減小的方向，則增大壓強(qiáng)，向正反應(yīng)方向移動(dòng)，b不符合題意；

c越來越大，則NO的量越多，增大NO的量，Cl2的轉(zhuǎn)化率增大，而NO的轉(zhuǎn)化率減小，c符合題意；

d催化劑不改變平衡，因此NO轉(zhuǎn)化率不變，d不符合題意；

答案為ac；

(2) ①當(dāng)壓強(qiáng)相同時(shí)，溫度為T1時(shí)，NO體積分?jǐn)?shù)更大；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，NO的體積分?jǐn)?shù)變大，則T1>T2；

②對反應(yīng)進(jìn)行升溫且同時(shí)擴(kuò)大容器體積使平衡壓強(qiáng)減小，壓強(qiáng)減小，D點(diǎn)向左移動(dòng)，升高溫度，D點(diǎn)向上移動(dòng)，則D點(diǎn)向左上方移動(dòng)，A點(diǎn)在D點(diǎn)的左上方，則D點(diǎn)向圖中A點(diǎn)移動(dòng)；

③從圖中可知，曲線Ⅰ在250℃時(shí)，脫氮率最高，溫度低于200℃，脫氮率低，說明化學(xué)反應(yīng)速率慢，催化劑的活性低；催化劑不改變平衡移動(dòng)，a點(diǎn)的脫氮率在曲線中不是最高的點(diǎn)，說明并沒有達(dá)到平衡，答案為溫度較低時(shí)，催化劑的活性偏低 不是 催化劑不改變轉(zhuǎn)化率且該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此根據(jù)曲線Ⅱ可知，a點(diǎn)對應(yīng)溫度的平衡脫氮率會更高；

(3) ①根據(jù)圖示，SO32－變成了S2O42－，電解質(zhì)溶液會酸性，則電極反應(yīng)式為2SO32－＋4H＋＋2e－=S2O42－＋2H2O；

②NO被吸收轉(zhuǎn)化后的主要產(chǎn)物為NH4＋，化合價(jià)從+2降低到-3，則1molNO轉(zhuǎn)移5mol電子，現(xiàn)轉(zhuǎn)移了0.3 mol e－，則NO的物質(zhì)的量為，則體積為0.06mol×22.4L·mol－1=1.344L=1344mL。