Question

【題目】運用化學反應原理研究碳、氮、硫的單質及其化合物的反應對緩解環境污染、能源危機具有重要意義。

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

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

（2）用焦炭還原NO的反應為：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的物質的量[n(NO)]隨反應時間（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，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，發生反應：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。測得NO2的體積分數[x(NO2)]與反應時間（t）的關系如表：

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

①的數值為______________；

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

（4）用間接電化學法除去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、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平衡轉化率，目的是時平衡向正向移動，可以使平衡向正向移動的方法有降低溫度、增大壓強、增大CO與NO的投料比等；

（2）2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)這個反應是一個自發的反應，從有序變為無序，故為放熱反應H<0；根據甲容器可以算出這個反應的平衡常數K=0.5625，乙容器中160min時，的濃度商Q=0.3735，沒有達到平衡狀態，因此v正>v逆；

（3）①根據反應速率比等于化學計量數比這一結論可以得出(1)，有可以知道該反應的化學平衡常數K=(2)，將化學平衡常數帶入式子(1)可以得到=2；②因速率常數k隨溫度升高而增大，該反應還為放熱反應，升高溫度時平衡向左移動，故k1增大的倍數小于k2增大的倍數；

（4）根據電池結構可以看出，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，化學方程式為2NO+2S2O42-+2H2O===N2+4HSO3-。