Question

【題目】霧霾天氣是一種大氣污染狀態(tài)，霧霾的源頭多種多樣，比如汽車尾氣、工業(yè)排放、建筑揚塵、垃圾焚燒，甚至火山噴發(fā)等。

（1）汽車尾氣中的NO(g)和CO(g)在一定溫度和催化劑的條件下可凈化。

①已知部分化學(xué)鍵的鍵能如下

請完成汽車尾氣凈化中NO(g)和CO(g)發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

2NO(g)+2CO( g) N2( g)+2CO2(g) △H=___________kJ·mol—1

②若上述反應(yīng)在恒溫、恒容的密閉體系中進行，并在t1時刻達到平衡狀態(tài)，則下列示意圖符合題意的是 ___（填選項序號）。（下圖中V正、K、n、P總分別表示正反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量和總壓強）

（2）在t1℃下，向體積為10 L的恒容密閉容器中通入NO和CO，測得不同時間NO和CO的物質(zhì)的量如下表：

t1℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= _______，既能增大反應(yīng)速率又能使平衡正向移動的措施是

____。（寫出一種即可）

（3）NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。在氨氣足量的情況下，不同c(NO2)/C(NO)、不同溫度對脫氮率的影響如圖所示（已知氨氣催化還原氮氧化物的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)），請回答溫度對脫氮率的影響____________________，給出合理的解釋：____________________。

Answer 1

【答案】 -538 D 500 加壓 300℃之前，溫度升高脫氮率逐漸增大；300℃之后，溫度升高脫氮率逐漸減小 300℃之前，反應(yīng)未平衡，反應(yīng)向右進行，脫氮率增大；300℃時反應(yīng)達平衡，后升溫平衡逆向移動，脫氮率減小

【解析】（1）①化學(xué)反應(yīng)的焓變等于反應(yīng)物舊鍵斷裂吸收的能量和生成物中新鍵形成釋放的能量之差，所以2NO（g）+2CO（g） N2（g）+2CO2（g）的△H=（2×632+1072×2）-（750×4+946）kJ/mol=-538kJ/mol；②A、t1時正反應(yīng)速率仍然在變化，說明沒有達到平衡狀態(tài)，選項A錯誤；B、平衡常數(shù)只受溫度的影響，反應(yīng)在恒溫、恒容的密閉體系中進行，K始終不變，選項B錯誤；C、t1時二氧化碳和一氧化氮的物質(zhì)的量相等但還在變化，說明正逆反應(yīng)速率不相等，反應(yīng)沒有達到平衡狀態(tài)，選項C錯誤；D、該反應(yīng)正反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)前后氣體總壓不變時，則反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)，選項D正確；答案選D；

（2）NO和CO反應(yīng)生成CO2和N2，反應(yīng)方程式為：

2NO + 2CO 2CO2 + N2

起始濃度：1×l0-2 3.6×l0-2 0 0

轉(zhuǎn)化濃度：0.9×l0-2 0.9×l0-2 0.9×l0-2 0.45×l0-2

平衡濃度：0.1×l0-2 2.7×l0-2 0.9×l0-2 0.45×l0-2

反應(yīng)的平衡常數(shù)K= =500，加壓既能增大反應(yīng)速率又能使平衡正向移動，故采取的措施是加壓；（3）根據(jù)圖示信息得到：①300℃之前，溫度升高脫氮率逐漸增大；300℃之后，溫度升高脫氮率逐漸減小，②這是因為：300℃之前，反應(yīng)未平衡，反應(yīng)向右進行，脫氮率增大；300℃時反應(yīng)達平衡，后升溫平衡逆向移動，脫氮率減小。