Question

【題目】運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究碳、氮、硫的單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)對(duì)緩解環(huán)境污染、能源危機(jī)具有重要意義。

（1）CO還原NO的反應(yīng)為2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)H=-746kJ·mol-1。

寫出兩條有利于提高NO平衡轉(zhuǎn)化率的措施______________、______________。

（2）用焦炭還原NO的反應(yīng)為：2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)

H。恒容恒溫條件下，向體積相同的甲、乙、丙三個(gè)容器中分別加入足量的焦炭和一定量的NO，測得各容器中NO的物質(zhì)的量[n(NO)]隨反應(yīng)時(shí)間（t）的變化情況如表所示：

t/min n(NO)/mol 容器	0	40	80	120	160
甲/400℃	2.00	1.5	1.10	0.80	0.80
乙/400℃	1.00	0.80	0.65	0.53	0.45
丙/T℃	2.00	1.45	1.00	1.00	1.00

①H______________0（填“＞”或“＜”）；

②乙容器在160min時(shí)，v正_________v逆（填“＞”、“＜”或“=”）。

（3）某溫度下，向體積為2L的恒容真空容器中通入2.0molNO2，發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)H=-57.0kJ·mol-1，已知：v正(NO2)=k1·c2(NO2)，v逆(N2O4)=k2·c(N2O4)，其中k1、k2為速率常數(shù)。測得NO2的體積分?jǐn)?shù)[x(NO2)]與反應(yīng)時(shí)間（t）的關(guān)系如表：

t/min	0	20	40	60	80
x(NO2)	1.0	0.75	0.52	0.50	0.50

①的數(shù)值為______________；

②已知速率常數(shù)k隨溫度升高而增大，則升高溫度后k1增大的倍數(shù)___________k2增大的倍數(shù)（填“＞”、“＜”或“=”）。

（4）用間接電化學(xué)法除去NO的過程，如圖所示：

①已知電解池的陰極室中溶液的pH在4~7之間，寫出陰極的電極反應(yīng)式：______________；

②用離子方程式表示吸收池中除去NO的原理：______________。

Answer 1

【答案】降低溫度 增大壓強(qiáng)、增大CO與NO的投料比等 < > 2 < 2HSO3-+2e-+2H+===S2O42-+2H2O 2NO+2S2O42-+2H2O===N2+4HSO3-

【解析】

（1）提高NO平衡轉(zhuǎn)化率，目的是時(shí)平衡向正向移動(dòng)，可以使平衡向正向移動(dòng)的方法有降低溫度、增大壓強(qiáng)、增大CO與NO的投料比等；

（2）2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)這個(gè)反應(yīng)是一個(gè)自發(fā)的反應(yīng)，從有序變?yōu)闊o序，故為放熱反應(yīng)H<0；根據(jù)甲容器可以算出這個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.5625，乙容器中160min時(shí)，的濃度商Q=0.3735，沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，因此v正>v逆；

（3）①根據(jù)反應(yīng)速率比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)比這一結(jié)論可以得出(1)，有可以知道該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=(2)，將化學(xué)平衡常數(shù)帶入式子(1)可以得到=2；②因速率常數(shù)k隨溫度升高而增大，該反應(yīng)還為放熱反應(yīng)，升高溫度時(shí)平衡向左移動(dòng)，故k1增大的倍數(shù)小于k2增大的倍數(shù)；

（4）根據(jù)電池結(jié)構(gòu)可以看出，電解中陰極為HSO3-得電子，故電極方程式為2HSO3-+2e-+2H+===S2O42-+2H2O；吸收池中NO得到電子生成N2，化學(xué)方程式為2NO+2S2O42-+2H2O===N2+4HSO3-。