Question

【題目】“堅持全民共治、源頭防治，持續(xù)實施大氣污染防治行動，打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)！”以NOx為主要成分的霧霾的綜合治理是當(dāng)前重要的研究課題。

（1）工業(yè)上采用NH3－SCR法是消除氮氧化物的常用方法。它利用氨在一定條件下將NOx在脫硝裝置中轉(zhuǎn)化為N2。主要反應(yīng)原理為：主反應(yīng)：

a.4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH1

副反應(yīng)：b.4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) ΔH2=－1267.1kJ/mol

c.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH3=－907.3kJ/mol

①上述反應(yīng)中利用了NH3的__________性質(zhì)；ΔH1＝____________。

②將氮氧化合物按一定的流速通過脫硝裝置，測得出口的NO殘留濃度與溫度的關(guān)系如圖1，試分析脫硝的適宜溫度是______（填序號）。

A．<850℃ b．900~1000℃ c．>1050℃

溫度超過1000℃，NO濃度升高的原因是_____________________________________。

（2）已知：8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g) +12H2O(l) ΔH＜0。相同條件下，在2 L密閉容器內(nèi)，選用不同的催化劑進行反應(yīng)，產(chǎn)生N2的量隨時間變化如圖2所示。下列說法正確的是_______（填標號）。

a．使用催化劑A達平衡時，ΔH值更大

b．升高溫度可使容器內(nèi)氣體顏色加深

c．單位時間內(nèi)形成N-H鍵與O-H鍵的數(shù)目相等時，說明反應(yīng)已經(jīng)達到平衡

d．若在恒容絕熱的密閉容器中反應(yīng)，當(dāng)平衡常數(shù)不變時，說明反應(yīng)已經(jīng)達到平衡

（3）為避免汽車尾氣中的氮氧化合物對大氣的污染，需給汽車安裝尾氣凈化裝置。在凈化裝置中CO和NO發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=－746.8k·mol－1，實驗測得，v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)（k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)）。

①達到平衡后，僅升高溫度，v正___v逆（填“>”“<”或“=”）。

②若在1L的密閉容器中充入1mol CO和1mol NO，在一定溫度下達到平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率為40%，則=___________。（分數(shù)表示）。

Answer 1

【答案】還原性 -1626.9 kJ/mol b 高溫下，副反應(yīng)c，產(chǎn)生了NO；主反應(yīng)a正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，也會導(dǎo)致NO的濃度增大 b c d <

【解析】

（1）①分析反應(yīng)原理，在反應(yīng)中NH3中N原子化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，說明NH3具有還原性，利用了NH3的還原性；分析a、b、c反應(yīng)，可知反應(yīng)a=2b-c，則ΔH1＝；答案為：還原性；-1626.9 kJ/mol；

②分析圖1中NO殘留濃度與溫度的關(guān)系，可知，在900~1000℃時，NO殘留濃度最低，故脫硝的適宜溫度為900~1000℃；分析反應(yīng)原理，高溫下，副反應(yīng)c也會產(chǎn)生NO。主反應(yīng)a的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，導(dǎo)致NO濃度增大；答案為：b；高溫下，副反應(yīng)c，產(chǎn)生了NO；主反應(yīng)a正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，也會導(dǎo)致NO的濃度增大

（2）a．催化劑不影響平衡移動，所以反應(yīng)的焓變不變，a項錯誤；

b．該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，二氧化氮的濃度增大，氣體顏色加深，b項正確；

c．單位時間內(nèi)形成N-H鍵與O-H鍵的數(shù)目相等時，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，c項正確；

d．若在恒容絕熱的密閉容器中反應(yīng)，隨著反應(yīng)進行，化學(xué)平衡常數(shù)改變，當(dāng)化學(xué)平衡常數(shù)不變時，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，d項正確；

答案選bcd；答案為：bcd；

（3）①該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，此時v正＜v逆；答案為：＜；

②若在1L的密閉容器中充入1mol CO和1mol NO，在一定溫度下達到平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率為40%，根據(jù)題意有：

反應(yīng)達平衡時，v正＜v逆，即k正·c2(NO)·c2(CO)=k逆·c(N2)·c2(CO2)，則，答案為：。