Question

【题目】近年来雾霾天气经常肆虐北京、天津、河北等地区，其中汽车尾气和燃煤是造成空气污染的原因之一。因此研究氮氧化物的反应机理，对消除和防治环境污染有重要意义。

(1) 对于2NO(g) + 2H2(g) = N2(g) + 2H2O(g) △H = 665 kJ/mol 的反应分三步完成：

① 2NO(g) = N2O2(g) (快)

② N2O2(g) + H2(g) = N2O(g) + H2O(g) (慢)

③ ______________________________ (快)，请完成第③步的化学方程式。因此决定此总反应速率的是第_____步的反应。(填序号)

(2) 已知：H2(g) + CO2(g) = H2O(g) + CO(g) △H = + 41 kJ/mol汽车尾气的净化原理主要是用催化剂把NO与CO反应转化为两种对大气无污染的气体，试写出该反应的热化学方程式：______________。

该反应在一定条件下达到平衡后，为了能加快反应速率并让反应向正方向移动，可采取的措施有：（__________）

A．适当升高温度 B．适当降低温度 C．压缩体积增大压强 D．使用正催化剂

该反应采取上述措施重新达到平衡后K值将______(填“增大”、“减小”和“不变”)

(3) 升高温度能让绝大多数的化学反应加快反应速率，但是研究发现2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g) △H < 0 存在一些特殊现象。现有某化学小组通过实验测得不同温度下该反应速率常数k (代表反应速率的一个常数)的数值如下表：

T(K)	k	T(K)	k	T(K)	k
143	1.48 × 105	273	1.04 × 104	514	3.00 × 103
195	2.58 × 104	333	5.50 × 103	613	2.80 × 103
254	1.30 × 104	414	4.00 × 103	663	2.50 × 103

由实验数据测到v(正)~c(O2)的关系如图所示，当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为_____点(填字母)，并解析原因：①__________，②__________。

Answer 1

【答案】 N2O(g) + H2(g) = N2(g) + H2O(g) ② 2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g) △H = 747 kJ/mol C 不变 b 升高温度，平衡向吸热方向移动，即是逆向移动，c(O2)降低 升高温度，反应速率下降

【解析】（1）对于2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)分三步完成，则第三步反应由总反应式减去反应①、②得：③N2O(g) + H2(g) = N2(g) + H2O(g)；整体反应速率由最慢的化学反应过程决定，因此决定此总反应速率的是第②步的反应；（2）用催化剂把NO与CO反应转化为两种对大气无污染的气体氮气和二氧化碳，反应方程式为：2NO+ 2CO= N2+ 2CO2，已知④2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H4=-665kJ/mol ；⑤H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) △H5=-41kJ/mol，根据盖斯定律，由④-⑤2得反应2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g)△H =△H4-△H52=-665kJ/mol -（+41kJ/mol）2= 747 kJ/mol；反应2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g)为正反应为气体体积缩小的放热反应， A.适当升高温度，化学反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，选项A不符合；B.适当降低温度，化学反应速率减小，平衡正向移动，选项B不符合；C.压缩体积增大压强，化学反应速率增大，平衡向气体体积缩小的正方向移动，选项C符合；D.使用正催化剂，化学反应速率增大，但平衡不移动，选项D不符合。答案选C；化学平衡常数只与温度有关，温度不变，K值不变；（3）由实验数据测到v(正)～c(O2)的关系如图所示，当x点升高到某一温度时。反应重新达到平衡，则变为相应的点为b点，因为升高温度，平衡向吸热方向移动，即是逆向移动，c(O2)降低；升高温度，K值减小，正反应速率下降。