Question

【題目】NO、NO2是汽車尾氣中主要的含氮氧化物。回答下列問題：

（1）已知氮氧化物轉(zhuǎn)化過程中的能量變化如圖(圖中表示生成2molNO2的能量變化)。1molNO氧化為NO2的焓變ΔH=___。

（2）某溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)如下：

a.2NO2(g)N2(g)+2O2(g) K=6.7×1016

b.2NO(g)N2(g)+O2(g) K=2.2×1030

分解反應(yīng)趨勢較大的反應(yīng)是___(填“a”或“b”)；反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的K=___(保留三位有效數(shù)字)。

（3）已知反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2的正反應(yīng)速率v正=k1cm(NO)cn(O2)，其中k為速率常數(shù)，可通過下列實驗數(shù)據(jù)計算k、m、n。

	起始濃度/molL-1
組別	NO	O2	初始速率 /molL-1s-1
1	0.02	0.0125	7.98×10-3
2	0.02	0.0250	15.96×10-3
3	0.04	0 0125	31.92×10-3

則k1=___，m=___，n=___。

（4）已知該反應(yīng)的歷程為：

第一步：NO+NON2O2 快速平衡

第二步：N2O2+O22NO2 慢反應(yīng)

其中可近似認為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡，第一步反應(yīng)中：v(正)=k1c2(NO)，v(逆)=k-1c(N2O2)。下列敘述正確的是___(填字母)。

A.第一步反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

B.v(第一步的正反應(yīng))<v(第一步的反應(yīng))

C.第二步的活化能比第一步的活化能高

D.第二步中N2O2與O2的碰撞100％有效

（5）一定條件下測得容器中NO、O2、NO2濃度發(fā)生如圖變化。

①NO的平衡轉(zhuǎn)化率為___。

②該溫度下反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)為___(保留整數(shù))。

Answer 1

【答案】-56kJmol-1 b 3.28×1013 1596L2mol-2s-1 2 1 AC 60% 321

【解析】

（1）圖1中是2molNO完全反應(yīng)被氧化為二氧化氮放出熱量180KJ-68KJ=112KJ，1moI NO氧化為NO2的放出熱量為56KJ，據(jù)此得到；

（2）a.2NO2（g）=N2（g）+2O2（g） K=6.7×1016；b.2NO（g）=N2（g）+O2（g） K=2.2×1030；平衡常數(shù)越大，分解反應(yīng)趨勢較大，利用反應(yīng)的平衡常數(shù)計算得到2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）反應(yīng)的平衡常數(shù)；

（3）正反應(yīng)速率v正=k1cm（NO）cn（O2），1、2組NO濃度相等，但是氧氣濃度不等，據(jù)此計算n；1、3組氧氣濃度相等，NO濃度不等，則=（）m，據(jù)此計算m；根據(jù)v正=kxm（NO）cn（O2）及NO濃度、氧氣濃度、m、n計算k1；

（4）A.2NO（g）+O2（g）2NO2（g）的平衡常數(shù)K1= ，第一步：NO+NO=N2O2快速平衡，K= ，第二步：N2O2+O2=2NO2慢反應(yīng)，K2= ，據(jù)此計算判斷；

B．第一步反應(yīng)快；

C．活化能越高反應(yīng)越難進行；

D．第二部反應(yīng)慢，碰撞不是100%有效；

（5）①圖象分析可知NO消耗濃度=0.01mol/L-0.004mol/L=0.006mol/L，轉(zhuǎn)化率=×100%；

②平衡常數(shù)K=。

圖中表示生成的能里變化，；

；

由蓋斯定律，得，兩邊同除以2得：；

故答案為：-56kJmol-1；

平衡常數(shù)越大，反應(yīng)越容易進行，b反應(yīng)的平衡常數(shù)K大，所以分解反應(yīng)趨勢較大的反應(yīng)是b；由得，；故答案為：b；；

濃度不變時，氧氣的濃度增大1倍，速率也增大1倍，故；由組1和3，NO的濃度增大1倍，速率變?yōu)樵瓉淼?/span>4倍，故；將m和n代入第1組數(shù)據(jù)，，解得K1=1596L2mol-2s-1；故答案為：1596L2mol-2s-1；2；1；

第一步反應(yīng)的平衡常數(shù)，平衡時，正逆，得，，故A正確；

B.第一步的正反應(yīng)是快反應(yīng)，第二步的反應(yīng)是慢反應(yīng)，第一步的正反應(yīng)第二步的反應(yīng)，故B錯誤；

C.第二步的反應(yīng)難，活化能高，第二步的活化能比第一步的活化能高，故C正確；

D.第二步是慢反應(yīng)，說明與的有效碰撞的幾率較小，不可能達到，故D錯誤；

故答案為：AC；

的平衡轉(zhuǎn)化率；故答案為：；

該溫度下反應(yīng)，的平衡常數(shù)；

故答案為：321。