Question

【題目】汽車尾氣中NOx的生成和消除是科學家研究的重要課題。

（1）NOx能形成酸雨，NO2轉化為HNO3的化學方程式是__。

（2）汽車發動機工作時會引發N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+180kJ·mol-1，其能量變化示意圖如下：

則NO中氮氧鍵的鍵能是__kJ·mol-1。

（3）用NH3可消除NO污染，反應原理為：4NH3+6NO5N2+6H2O，以n(NH3)：n(NO)分別為4:1、3:1、1:3投料，得到NO脫除率隨溫度變化的曲線如圖所示：

①曲線a對應的n(NH3):n(NO)=__。

②曲線c中NO的起始濃度為4×10-4mg/m3，從A點到B點經過0.8s，該時間段內NO的脫除速率為__mg/(m3·s)。

③由圖可知，無論以何種比例反應，在溫度超過900℃時NO脫除率都會驟然下降，可能的原因是__（至少寫兩條）。

Answer 1

【答案】3NO2+H2O=2HNO3+NO或4NO2+O2+2H2O=4HNO3 632 1:3 1×10-4 ⅰ、催化劑的活性下降；ⅱ、氨氣可能發生分解；ⅲ、反應為放熱反應，溫度高反應速率快，達到平衡后平衡逆向移動

【解析】

（1）NO2和水反應生成HNO3和NO。

（2）根據H=反應物化學鍵斷裂吸收的能量-生成物的化學鍵形成釋放的能量，計算氮氧鍵的鍵能；

（3）NH3和NO的物質的量的比值越大，NO的脫除率越大，則n(NH3):n(NO)為4:1、3:1、1:3時，對應的曲線為c、b、a。由題給信息，可類比反應速率的定義進行NO的脫出速率的計算。溫度升高，NO的脫除率降低，可根據可逆反應的平衡移動進行分析。

（1）NO2與水發生反應：3NO2+H2O=2HNO3+NO或4NO2+O2+2H2O=4HNO3；答案為：3NO2+H2O=2HNO3+NO或4NO2+O2+2H2O=4HNO3；

（2）根據H=反應物化學鍵斷裂吸收的能量-生成物的化學鍵形成釋放的能量，可得：946kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2a kJ·mol-1=180kJ，解得：a=632。答案為：632；

（3）①由分析可知，曲線a對應的n(NH3):n(NO)=1:3；答案為：1:3；

②由圖可知，A點到B點，NO的脫除率為0.75-0.55=0.20，則從A點到B點，則從A點到B點內NO的脫除率為，答案為：1×10-4；

③可從催化劑、可逆反應的平衡移動、反應物或生成物隨溫度變化的角度進行分析。在溫度超過900℃時NO脫除率都會驟然下降，可能的原因有：ⅰ、催化劑的活性下降；ⅱ、氨氣可能發生分解；ⅲ、反應為放熱反應，升高溫度，達到平衡后平衡逆向移動；答案為：ⅰ、催化劑的活性下降；ⅱ、氨氣可能發生分解；ⅲ、反應為放熱反應，升高溫度，達到平衡后平衡逆向移動。