Question

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

（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已知部分化學鍵的鍵能如下

請完成汽車尾氣凈化中NO(g)和CO(g)發生反應的熱化學方程式

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

②若上述反應在恒溫、恒容的密閉體系中進行，并在t1時刻達到平衡狀態，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總分別表示正反應速率、平衡常數、物質的量和總壓強）

（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的物質的量如下表：

t1℃時該反應的平衡常數K= _______，既能增大反應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)技術是目前應用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術。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為放熱反應），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，反應未平衡，反應向右進行，脫氮率增大；300℃時反應達平衡，后升溫平衡逆向移動，脫氮率減小

【解析】（1）①化學反應的焓變等于反應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時正反應速率仍然在變化，說明沒有達到平衡狀態，選項A錯誤；B、平衡常數只受溫度的影響，反應在恒溫、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的量相等但還在變化，說明正逆反應速率不相等，反應沒有達到平衡狀態，選項C錯誤；D、該反應正反應為氣體體積縮小的反應，當反應前后氣體總壓不變時，則反應達到了平衡狀態，選項D正確；答案選D；

（2）NO和CO反應生成CO2和N2，反應方程式為：

2NO + 2CO 2CO2 + N2

起始濃度：1×l0-2 3.6×l0-2 0 0

轉化濃度：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

反應的平衡常數K= =500，加壓既能增大反應速率又能使平衡正向移動，故采取的措施是加壓；（3）根據圖示信息得到：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，反應未平衡，反應向右進行，脫氮率增大；300℃時反應達平衡，后升溫平衡逆向移動，脫氮率減小。