Question

【題目】研究SO2、NOx等大氣污染物的要善處理具有重要意義。

(1)燃煤發(fā)電廠常利用反應(yīng)2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g)對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理。某溫度下，測得反應(yīng)在不同時(shí)間點(diǎn)各物質(zhì)的濃度如下：

時(shí)間/min 濃度/mol·L-1	0	10	20	30	40	50
O2	1.00	0.78	0.60	0.60	0.64	0.64
CO2	0	0.44	0.80	0.80	0.88	0.88

①0~10min內(nèi)，平均反應(yīng)速率v(SO2)=___mol/(L·min)。

②30min后，只改變某—條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷，改變的條件可能是___（填字母）。

A.移除部分CaSO4(s) B.通入一定量的O2

C.加入合適的催化劑 D.適當(dāng)縮小容器的體積

(2)利用活性炭吸附汽車尾氣中的NO：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，實(shí)驗(yàn)測得，v正=k正c2(NO)，v逆=k逆c(N2) c(CO2)(k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān))。在密閉容器中加入足量C（s）和一定量的NO氣體，保持恒壓測得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示：

①由圖可知：該反應(yīng)的ΔH___0（填“>”或“<”）；在1050K前反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大，其原因?yàn)?/span>___。

②用某物質(zhì)的平街分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)（記作Kp）。在1050K、1.1×106Pa時(shí)，計(jì)算該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=___[已知：氣體分壓（P分）=氣體總壓（P×體積分?jǐn)?shù)]。

③達(dá)到平衡后，僅升高溫度，k正增大的倍數(shù)___（填“>”、“<”或“=”）k逆增大的倍數(shù)，1100K時(shí)，計(jì)算k正：k逆=___。

Answer 1

【答案】0.044 BD < 反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，溫度的升高，反應(yīng)速率加快，NO轉(zhuǎn)化率增大 4 < 0.11或

【解析】

根據(jù)v=計(jì)算；根據(jù)30min后，氧氣、二氧化碳的濃度都增大，改變的條件可為加入氧氣或適當(dāng)縮小容器的體積等；根據(jù)在1050 kPa時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，在1050 kPa前，溫度升高對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率及反應(yīng)進(jìn)行的方向分析判斷；根據(jù)在1100kPa時(shí)NO轉(zhuǎn)化率40%，結(jié)合三行計(jì)算列式得到。

(1)①根據(jù)v=，CO2的化學(xué)反應(yīng)速率v(CO2)==0.044mol/(Lmin)，根據(jù)方程式可知：物質(zhì)反應(yīng)的速率比等于化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)的比，所以v(SO2)=v(CO2)=0.044mol/(Lmin)，故答案為：0.044；

②30min后，氧氣、二氧化碳的濃度都增大，可為加入氧氣或適當(dāng)縮小容器的體積等，故答案為：BD；

(2)①由圖像可知，當(dāng)溫度高于1050K時(shí)，隨著溫度升高，NO的轉(zhuǎn)化率降低，則平衡逆向移動(dòng)，因此該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即ΔH<0，1050kPa 前，反應(yīng)b 中NO2轉(zhuǎn)化率隨著溫度升高而增大是由于1050kPa前反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài)，隨著溫度升高，反應(yīng)速率加快，更多的反應(yīng)物變?yōu)樯�成物，因�?/span>NO2轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而增大，故答案為：<；反應(yīng)未達(dá)到平街狀態(tài)，溫度的升高，反應(yīng)速率加快，NO轉(zhuǎn)化率增大；

②由圖像可知，在1050K、1.1×106Pa時(shí)，NO轉(zhuǎn)化率80%，可列平衡三段式為：

由于容器的容積不變，因此氣體的物質(zhì)的量的比等于氣體壓強(qiáng)之比，可知平衡時(shí)p(NO)=0.2p(總)，p(N2)=0.4 p(總)，p(CO2)=0.4 p(總)，則用平衡分壓表示的化學(xué)平衡常數(shù)，故答案為：4；

③正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向左移動(dòng)，則正反應(yīng)速率增大的倍數(shù)小于逆反應(yīng)速率增大的倍數(shù)，濃度不變，故k正增大的倍數(shù)小于k逆增大的倍數(shù)，1100K時(shí)，NO的平衡轉(zhuǎn)化率為40%，可列平衡三段式為：

則平衡常數(shù)K=，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，υ正=υ逆，故，故答案為：<；0.11或。