Question

【題目】氮的氧化物是造成大氣污染的主要物質(zhì)。研究氮氧化物的反應(yīng)機(jī)理對(duì)于消除環(huán)境污染有重要意義。NO在空氣中存在如下反應(yīng)：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H，上述反應(yīng)分兩步完成，其反應(yīng)歷程如圖所示：

回答下列問題：

（1）寫出反應(yīng)I的熱化學(xué)方程式___。

（2）反應(yīng)I和反應(yīng)Ⅱ中，一個(gè)是快反應(yīng)，會(huì)快速建立平衡狀態(tài)，而另一個(gè)是慢反應(yīng)。決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反應(yīng)速率的是___(填“反應(yīng)I”或“反應(yīng)Ⅱ”)；對(duì)該反應(yīng)體系升高溫度，發(fā)現(xiàn)總反應(yīng)速率反而變慢，其原因可能是___(反應(yīng)未使用催化劑)。

Answer 1

【答案】2NO(g)N2O2(g) △H=-(E3-E4) kJ/ mol 反應(yīng)Ⅱ 決定總反應(yīng)速率的是反應(yīng)Ⅱ，升高溫度后反應(yīng)I平衡逆向移動(dòng)，造成N2O2濃度減小，溫度升高對(duì)反應(yīng)Ⅱ的影響弱于N2O2濃度減小的影響，N2O2濃度減小導(dǎo)致反應(yīng)Ⅱ速率變慢

【解析】

(1)根據(jù)圖像分析反應(yīng)I為2NO(g)N2O2(g)的焓變，寫出熱化學(xué)方程式；

(2)根據(jù)圖像可知，反應(yīng)I的活化能＜反應(yīng)Ⅱ的活化能，反應(yīng)I為快反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ?yàn)槁�反�?yīng)，決定該反應(yīng)速率的是慢反應(yīng)；決定正反應(yīng)速率的是反應(yīng)Ⅱ，結(jié)合升高溫度對(duì)反應(yīng)I和Ⅱ的影響分析可能的原因。

(1)根據(jù)圖像可知，反應(yīng)I的化學(xué)方程式為：2NO(g)N2O2(g) △H=(E4-E3)kJ/mol=-(E3-E4) kJ/ mol，故答案為：2NO(g)N2O2(g) △H=-(E3-E4) kJ/ mol；

(2)根據(jù)圖像可知，反應(yīng)I的活化能＜反應(yīng)Ⅱ的活化能，反應(yīng)I為快反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ?yàn)槁�反�?yīng)，決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反應(yīng)速率的是慢反應(yīng)Ⅱ；對(duì)該反應(yīng)體系升高溫度，發(fā)現(xiàn)總反應(yīng)速率變慢，可能的原因是：決定總反應(yīng)速率的是反應(yīng)Ⅱ，升高溫度后反應(yīng)I平衡逆向移動(dòng)，造成N2O2濃度減小，溫度升高對(duì)反應(yīng)Ⅱ的影響弱于N2O2濃度減小的影響，N2O2濃度減小導(dǎo)致反應(yīng)Ⅱ速率變慢，故答案為：反應(yīng)Ⅱ；決定總反應(yīng)速率的是反應(yīng)Ⅱ，升高溫度后反應(yīng)I平衡逆向移動(dòng)，造成N2O2濃度減小，溫度升高對(duì)反應(yīng)Ⅱ的影響弱于N2O2濃度減小的影響，N2O2濃度減小導(dǎo)致反應(yīng)Ⅱ速率變慢。