NOx是造成大氣污染的主要物質，現在工業上脫*有多種方法。試回答下列問題。Ⅰ.採用NaClO2溶液作爲吸收劑可...

問題詳情：

NOx是造成大氣污染的主要物質，現在工業上脫*有多種方法。試回答下列問題。

Ⅰ.採用NaClO2溶液作爲吸收劑可進行脫*。反應一段時間後溶液中離子濃度的分析結果如表：

寫出NaClO2溶液和NO在鹼*條件下脫*過程中主要反應的離子方程式：______________________________________。

Ⅱ.用焦炭還原法將其轉化爲無污染的物質也可進行脫*。已知：

①2C(s)＋O2(g)2CO(g)

ΔH1＝－221.0 kJ·mol－1

②N2(g)＋O2(g)2NO(g)

ΔH2＝＋180.5 kJ·mol－1

③2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)

ΔH3＝－746.0 kJ·mol－1

回答下列問題：

(1)用焦炭還原NO生成無污染氣體的熱化學方程式爲_________________。

(2)在一定溫度下，向*、乙、*三個恆容密閉容器中加入一定量的NO和足量的焦炭，反應過程中測得各容器中c(NO)(mol·L－1)隨時間(s)的變化如下表：(已知：三個容器的反應溫度分別爲T*＝400 ℃、T乙＝400 ℃、T*＝a ℃)

*容器中，該反應的平衡常數K＝________，*容器的反應溫度a________400 ℃(填“>”“<”或“＝”)，理由是____________________________，用NH3催化還原NOx，也可以消除氮氧化物的污染。已知：8NH3(g)＋6NO2(g)7N2(g)＋12H2O(l)　ΔH<0。相同條件下，在2 L密閉容器內，選用不同的催化劑進行反應，產生N2的量隨時間的變化如圖所示：

①在催化劑A的作用下0～4 min的v(NO2)＝____________。

②該反應活化能Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)由小到大的順序是__________________，理由是____________________________________________________。

③下列說法不正確的是________(填序號)。

a．使用催化劑A達平衡時，ΔH值更大

b．升高溫度可使容器內氣體顏*加深

c．單位時間內形成N—H鍵與O—H鍵的數目相等時，說明反應已經達到平衡

d．若在恆容絕熱的密閉容器中反應，當平衡常數不變時，說明反應已經達到平衡

【回答】

*　Ⅰ.4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋2H2O＋3Cl－

Ⅱ.(1)2NO(g)＋C(s)CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－573.75 kJ·mol－1

(2)(或0.5625)　＞　反應放熱，*、*容器容積相同，反應起始量相同，達平衡時，K(*)<K(*)(或*達平衡的時間比*短)　①0.375 mol·(L·min)－1　②Ea(A)<Ea(B)<Ea(C)　相同時間內生成的N2越多，反應速率越快，活化能越低　③a

解析　Ⅰ.從題目表格中數據可以看出，產物中含有的離子主要是NO、Cl－，則NaClO2溶液脫*過程中主要反應的離子方程式爲4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋2H2O＋3Cl－。

Ⅱ.(1)由蓋斯定律(①＋③－②)÷2得到反應的熱化學方程式：2NO(g)＋C(s)CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－573.75 kJ·mol－1。

(2)*容器中，30 s時達到平衡，列三段式：

            2NO(g)＋C(s)CO2(g)＋N2(g)　

：  2.00            0       0

：  1.20            0.60     0.60

：  0.80            0.60     0.60

平衡常數K＝＝＝。

①由圖像可知，在催化劑A的作用下4 min時，n(N2)＝3.5 mol，則v(N2)＝＝0.4375 mol·(L·min)－1；由方程式8NH3(g)＋6NO2(g)7N2(g)＋12H2O(l)，根據速率之比等於化學計量數之比，則v(NO2)＝v(N2)＝×0.4375 mol·(L·min)－1＝0.375 mol·(L·min)－1。

③ΔH值的大小與是否使用催化劑無關，故a錯誤；正反應爲放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，NO2濃度增大，容器內氣體顏*加深，故b正確；單位時間內形成N—H鍵與O—H鍵的數目相等時，即單位時間內生成8個NH3，同時生成12個H2O時，說明正、逆反應速率相等，反應已經達到平衡，故c正確；平衡常數只與溫度有關，當平衡常數不變時，說明溫度不變，對於絕熱容器，說明反應已經達到平衡，故d正確。

知識點：化學反應速率 化學平衡

題型：綜合題