Question

【題目】對燃煤煙氣和汽車尾氣進行脫硝、脫碳和脫硫等處理，可實現綠色環保、節能減排等目的。汽車尾氣脫硝脫碳的主要原理為：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-Q(Q>0)。一定條件下，在一密閉容器中，用傳感器測得該反應在不同時間的NO和CO濃度如下表：

時間/s	0	1	2	3	4	5
c(NO)/mol·L-1	1.00×10-3	4.50×10-4	2.50×10-4	1.50×10-4	1.00×10-4	1.00×10-4
c(CO)/mol·L-1	3.60×10-3	3.05×10-3	2.85×10-3	2.75×10-3	2.70×10-3	2.70×10-3

(1)寫出該反應的平衡常數表達式____________________。

(2)前2s內的平均反應速率υ(N2)=__________；達到平衡時，CO的轉化率為___________。

(3)采用低溫臭氧氧化脫硫脫硝技術，同時吸收SO2和NOx，獲得(NH4)2SO4的稀溶液，往(NH4)2SO4溶液中再加入少量 (NH4)2SO4固體，的值將_______(填 “變大”、“不變”或“變小”)。

Answer 1

【答案】K= 1.875×10-4mol/(L·s) 25.0% 變大

【解析】

(1)根據化學平衡常數等于平衡時各種生成物濃度冪之積與各種反應物濃度冪之積的比書寫平衡常數表達式；

(2)先根據前2s內NO的濃度變化計算N2的濃度變化，然后根據v(N2)=計算反應速率；根據達到平衡時CO的轉變濃度除以反應開始時CO的總濃度可得CO的轉化率；

(3)根據鹽的濃度越大，鹽水解程度降低分析判斷。

(1)由于化學平衡常數等于平衡時各種生成物濃度冪之積與各種反應物濃度冪之積的比，所以該反應的化學平衡常數表達式K=；

(2)由表格數據可知反應前2s內NO的轉化濃度7.50×10-4mol/L，由反應方程式可知：每反應消耗2mol/LNO，反應產生1mol/LN2，則N2的轉化濃度為7.50×10-4mol/L÷2=3.75×10-4mol/L，則用N2表示的前2s內的反應速率為v(N2)= 3.75×10-4mol/L÷2s=1.875×10-4mol/(L·s)；

反應開始時CO的濃度為3.60×10-3mol/L，達到平衡時CO的濃度為2.70×10-3mol/L，則CO反應消耗濃度為3.60×10-3mol/L-2.70×10-3mol/L=9.00×10-4mol/L，所以CO的轉化率為[9.00×10-4mol/L÷(3.60×10-3mol/L)]×100%=25.0%；

(3)(NH4)2SO4是強酸弱堿鹽，在溶液中NH4+發生水解反應而消耗，使溶液顯酸性，往(NH4)2SO4溶液中再加入少量 (NH4)2SO4固體，即增大了的(NH4)2SO4濃度，鹽水解程度降低，所以溶液中的值將變大。