Question

【題目】汽車內燃機燃燒時，在高溫引發氮氣和氧氣反應會產生 NOx 氣體，NOx 的消除是科研人員研究的重要課題。

(1)通過資料查得 N2(g)+O2(g)2NO(g)△H反應溫度不平衡常數的關系如下表：

反應溫度/℃	1538	2404
平衡常數

則△H___________________0(填“<”“>”戒“=”)

(2)在 800℃時，測得 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反應速率不反應物濃度的關系如下表所示

初始濃度/		初始速率/
C0(NO)	C0(O2)
0.01	0.01
0.01	0.02
0.03	0.02

已知反應速率公式為 V 正＝K 正×c m(NO)cn(O2)，則 m＝___________________， K 正=___________________L2mol-2s-1

(3)在某溫度下(恒溫)，向體積可變的容器中充人 NO2 氣體，發生反應 2NO2(g) N2O4(g)，氣體分壓隨時間的變化關系如圖 1 如示。

①該反應的壓力平衡常數 KP＝___________________。

②4s 時壓縮活塞(活塞質量忽略不計)使容器體積變為原體積的 1/2，6s 時重新達到平衡，則P(N2O4)=___________________kPa。

(4)某學習小組利用圖 2 裝置探究向汽車尾氣中噴入尿素溶液處理氮的氧化物。則該裝置工作時，NO2 在 b 電極上的電極反應式為___________________。

Answer 1

【答案】＞ 2 2.5×10 3 或 0.0625 136.6 2NO2+8e-4O2-+N2

【解析】

(1)升高溫度，K在變大，說明正向移動，升溫向吸熱反應方向移動即正向為吸熱反應，則△H > 0。

(2)已知反應速率公式為 V 正＝K 正×c m(NO)cn(O2)，2.5×10-3 ＝K正×0.01m×0.01n，5×10-3 ＝K正×0.01m×0.02n，4.5×10-2 ＝K正×0.03m×0.02n，根據1、2兩個等式相除得出n ＝1，根據2、3兩個等式相除得出m＝2，再根據第1個等式得出K正=2.5×103L2mol-2s-1。

(3)①該反應的壓力平衡常數 KP＝。

②4s時壓縮活塞(活塞質量忽略不計)使容器體積變為原體積的1/2，6s時重新達到平衡，。

(4)根據圖中信息得出NO2在b電極變為氮氣，其電極反應式為2NO2+8e－ = 4O2－+N2。

(1)升高溫度，K在變大，說明正向移動，升溫向吸熱反應方向移動即正向為吸熱反應，則△H > 0，故答案為：>。

(2)已知反應速率公式為 V 正＝K 正×c m(NO)cn(O2)，2.5×10-3 ＝K正×0.01m×0.01n，5×10-3 ＝K正×0.01m×0.02n，4.5×10-2 ＝K正×0.03m×0.02n，根據1、2兩個等式相除得出n ＝1，根據2、3兩個等式相除得出m＝2，再根據第1個等式得出K正=2.5×103L2mol-2s-1，故答案為：2；2.5×103。

(3)①該反應的壓力平衡常數 KP＝，故答案為：。

②4s時壓縮活塞(活塞質量忽略不計)使容器體積變為原體積的1/2，6s時重新達到平衡，，則P(N2O4)=136.6 kPa。

(4)根據圖中信息得出NO2在b電極變為氮氣，其電極反應式為2NO2+8e－ = 4O2－+N2；故答案為：2NO2+8e－ = 4O2－+N2。