Question

【題目】研究氮氧化物的反應(yīng)機(jī)理，對(duì)于消除其對(duì)環(huán)境的污染具有重要意義。

（1）升高溫度，絕大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)速率增大，但是的反應(yīng)速率卻隨著溫度的升高而減小。查閱資料得知，該反應(yīng)歷程分為以下兩步：

Ⅰ．（快） 正正 逆逆

Ⅱ．（慢）

正正 逆逆

回答：

①反應(yīng)的____（用含和的式子表示）。一定溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，寫出用正、逆、正、逆表示的平衡常數(shù)表達(dá)式____。

②決定反應(yīng)速率的是反應(yīng)Ⅱ，則反應(yīng)Ⅰ的活化能與反應(yīng)Ⅱ的活化能的大小關(guān)系為____（填“”“”或“”）。

（2）亞硝酸氯（）是有機(jī)合成中重要的試劑，可與在一定條件下合成。在容器恒溫條件下，將物質(zhì)的量之和為的和以不同的氮氯比進(jìn)行如下反應(yīng)： ，平衡時(shí)某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與氮氯比及不同溫度的關(guān)系結(jié)果如下圖。

①判斷圖中溫度、的關(guān)系：____。（填“”、“”或“”）

②圖中縱坐標(biāo)為物質(zhì)____（填化學(xué)式）的轉(zhuǎn)化率，理由是_____。

③圖中、、三點(diǎn)中平衡時(shí)體積分?jǐn)?shù)最大的是____。（填“”、“”或“”）

④溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)____。

Answer 1

【答案】 當(dāng)升高，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率大 160

【解析】

（1）①運(yùn)用蓋斯定律，將方程式疊加，就可以得到相應(yīng)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式；根據(jù)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等，結(jié)合速率與物質(zhì)濃度關(guān)系，可得K的表達(dá)式；再利用溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響，分析溫度與化學(xué)平衡常數(shù)的關(guān)系；

②根據(jù)活化能高反應(yīng)速率慢，活化能低化學(xué)反應(yīng)速率快，比較二者活化能的大小；然后利用溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響，結(jié)合物質(zhì)濃度的變化，確定物質(zhì)的位置；

（2）①2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)△H<0．反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行，結(jié)合圖象變化分析判斷；

②NO和Cl2以不同的氮氯比反應(yīng)，圖象中轉(zhuǎn)化率隨比值增大而增大，兩種反應(yīng)物增加一種會(huì)提高另一種的轉(zhuǎn)化率；

③方程式中NO和Cl2的系數(shù)比為2:1，按照此反應(yīng)比，氯氣轉(zhuǎn)化率最大時(shí)得到產(chǎn)物的體積分?jǐn)?shù)最大；

④結(jié)合三行計(jì)算列式計(jì)算A點(diǎn)平衡常數(shù)，溫度不變平衡常數(shù)不變。

(1) ①I .2NO(g) N2O2(g) △H1<0；II.N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) △H2<0，I+II可得：2NO(g) +O2(g) 2NO2(g) △H=△H1+△H2；

當(dāng)該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，V1正=V1逆，V2正=V2逆，所以V1正×V2正=V1逆×V2逆，即k1正c2(NO)×K2正c(N2O2)×c(O2)= k1逆c(N2O2)×K2逆c2(NO2)×c(O2)，則是K==；

②2NO(g) +O2(g) 2NO2(g)反應(yīng)的快慢由反應(yīng)速率慢的反應(yīng)II決定，所以反應(yīng)的活化能E1<E2；

(2) ①2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)△H<0．反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行，一定氮氯比條件下，升溫平衡逆向進(jìn)行，反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率減小，則T1<T2；

②保持恒溫恒容條件，將物質(zhì)的量之和為3mol的NO和Cl2以不同的氮氯比()進(jìn)行反應(yīng)，平衡時(shí)某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與氮氯比及不同溫度的關(guān)系如圖所示，越大，相當(dāng)于增加NO的量，此時(shí)轉(zhuǎn)化率越大，說(shuō)明縱軸表示的是氯氣的轉(zhuǎn)化率，故答案為：Cl2；增加時(shí)氯氣轉(zhuǎn)化率增大；

③方程式中NO和Cl2的系數(shù)比為2:1，按照此反應(yīng)比，氯氣轉(zhuǎn)化率最大時(shí)得到產(chǎn)物的體積分?jǐn)?shù)最大，圖中A、B、C三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的NOCl體積分?jǐn)?shù)最大的是：A，故答案為：A；

④2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)△H<0．保持恒溫恒容條件，將物質(zhì)的量之和為3mol的NO和Cl2以不同的氮氯比()進(jìn)行反應(yīng)，A點(diǎn)氯氣轉(zhuǎn)化率為0.8，=2，體積為2L，結(jié)合三行計(jì)算列式計(jì)算，

平衡常數(shù) K==160，故答案為：160。