Question

【題目】NO能引起光化學煙霧，破壞臭氧層．處理NO有多種方法，根據題意回答下列問題：Ⅰ．利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2 ， 化學方程式如下：
2NO（g）+2CO（g） 2CO2（g）+N2（g）△H=﹣748kJ/mol
為了測定某催化劑作用下的反應速率，在一定溫度下，向某恒容密閉容器中充入等物質的量的NO和CO發生上述反應．用氣體傳感器測得不同時間NO濃度如表：

時間（s）	0	1	2	3	4	…
c（NO）/molL﹣1	1.00×10﹣3	4.00×10﹣4	1.70×10﹣4	1.00×10﹣4	1.00×10﹣4	…

（1）前2s內的平均反應速率υ（N2）=（保留3位有效數字，下同）；計算此溫度下該反應的K= ．
（2）達到平衡時，下列措施能提高NO轉化率的是 ． （填字母序號）
A.選用更有效的催化劑
B.降低反應體系的溫度
C.充入氬氣使容器內壓強增大
D.充入CO使容器內壓強增大
（3）已知N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180kJ/mol；則CO的燃燒熱為 ．
（4）Ⅱ．臭氧也可用于處理NO．O3氧化NO結合水洗可產生HNO3和O2 ， 每生成1mol的HNO3轉移mol電子．
（5）O3可由電解稀硫酸制得，原理如圖．圖中陰極為（填“A”或“B”），陽極（惰性電極）的電極反應式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）2.08×10﹣4mol/（L?s）；3.65×106
（2）BD
（3）284kJ/mol
（4）3
（5）B；3H2O﹣6e﹣=O3+6H+
【解析】解Ⅰ．（1）根據表格中數據算出前2s內的平均反應速率υ（NO）=（1.00×10﹣3﹣1.70×10﹣4 ）÷2=4.15×10﹣4mol/（Ls），根據化學反應速率之比等于化學計量數之比，υ（N2）=1/2υ（NO）=2.08×10﹣4 mol/（Ls）；由表格數據看出第3s后c（NO）不變則達平衡，此時c（CO）=1.00×10﹣4molL﹣1 ， c（CO2）=1.00×10﹣3molL﹣1﹣1.00×10﹣4molL﹣1=9.00×10﹣4molL﹣1 ， c（N2）=1/2c（CO2）=4.50×10﹣4molL﹣1 ， 根據K=c（CO2）2×c（N2）/（c（NO）2×c（CO）2）=3.65×106 ， 所以答案是：2.08×10﹣4 mol/（Ls）；3.65×106；（2）達到平衡時，要提高NO轉化率，即改變條件要使平衡正向移動，A．選用更有效的催化劑，平衡不移動，故A錯誤；B．降低反應體系的溫度，該反應為放熱反應，正向移動，故B正確；C．充入氬氣使容器內壓強增大，平衡不移動，故C錯誤；D．充入CO使容器內壓強增大，相當于增大CO濃度，平衡正向移動，NO轉化率提高，故D正確．所以答案是：BD；（3）由已知方程①2NO（g）+2CO（g）=2CO2（g）+N2（g）△H=﹣748kJ/mol及②N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180kJ/mol．根據蓋斯定律①÷2+②÷2得CO的燃燒熱的熱化學方程式為CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H=（﹣748kJ/mol）÷2+（+180kJ/mol）÷2=﹣284kJ/mol，所以答案是：284 kJ/mol或△H=﹣284kJ/mol．Ⅱ．（4）O3氧化NO結合水洗可產生HNO3和O2 ， 轉移電子數=化合價升高數，NO轉化為HNO3 ， 化合價升高3，每生成1mol的HNO3轉移3mol電子，所以答案是：3；（5）根據已知圖，A極出來的是O3 ， B極出來的是H2 ， 說明A極發生的氧化反應為陽極，B極發生還原反應為陰極，陽極（惰性電極）的電極反應式為3H2O﹣6e﹣=O3+6H+ ， 所以答案是：B，3H2O﹣6e﹣=O3+6H+ ．
【考點精析】關于本題考查的燃燒熱和反應速率的定量表示方法，需要了解在101kPa時1mol H2物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的能量，叫該物質的燃燒熱；反應速率的單位：mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t才能得出正確答案．