Question

研究NO_x（氮的氧化物）SO₂、CO等大氣污染氣體的測量及處理具有重要意義。
（1）下圖是反應過程中能量示意圖。

該反應的焓變
（2）一定條件下，通過可以實現燃煤煙氣中硫的回收。某研究小組向2L某密閉的真空容器（假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計）中通入CO和SO₂，10分鐘后測得容器CO₂的物質的量為0.9mol。
①求以v(CO₂)表示的反應速率為        。
②該反應的平衡常數的表達式為：K=      。
③若想加快正反應速率的同時提高SO₂的轉化率，可以采用的方法是          。
（3）工業上常用Na₂CO₃溶液吸收法處理氮的氧化物（以NO和NO₂的混合物為例）。
已知：NO不能與Na₂CO₃溶液反應。

若用足量的Na₂CO₃溶液完全吸收NO和NO₂的混合物，每產生22.4L（標準狀況）CO₂（全部逸出）時，吸收液質量就增加44g，則混合氣體中NO和NO₂的體積比為      。

Answer 1

（1）-234.0(2分)
（2）①0.045 mol·L^-1·min^-1 （2分，沒寫單位不得分)
②  (2分) ③加壓(或者增加CO濃度)  (2分)
（3）1：7(2分)

解析試題分析：（1）由圖示知該反應為放熱反應，故該反應焓變△H=-(368.0-134.0)kJ/mol=-234.0kJ、mol。（2）①v(CO₂)=0.9mol÷(2L×l0min)=0.045mol/(L·min)；②固體濃度視為常數，不計入平衡常數表達式，因此可利用反應方程式直接寫出該反應的平衡常數表達式；③因正反應是氣體體積減少的放熱反應，因此可采取加壓或增加CO的濃度來提高正反應速率且同時提高SO₂的轉化率。（3）利用題給反應條件知，每產生22.4 L標準狀況下CO₂，必有2mol氮的氧化物氣體被吸收且混合氣體的質量為88 g(放出CO₂的質量與溶液增加質量的和)，設88 g混合氣體中含有NO、NO₂的物質的量分別為。xmol、ymol，利用分析，結合題中數據可得：x+y=2、30x+46y=88，兩式聯立解得x="0.25" mol、y=1.75mol，故混合氣體中V(NO):V(NO₂)=n(NO):n(NO₂)=0.25:1.75=1:7。
考點：考查化學反應速率、化學平衡等