题目内容

【题目】氮硫的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究它们的反应机理,对于消除环境污染有重要意义。

12NO(g)+O2(g)=2NO2(g)H的反应机理和各基元反应(基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应,又称为简单反应)的活化能为:

2NO(g)N2O2(g)E1=82kJ·mol1v=k1c2(NO)

N2O2(g)2NO(g)E-1=205kJ·mol1v=k1c(N2O2)

N2O2(g)O2(g)2NO2(g)E2=82kJ·mol1v=k2c(N2O2)·c(O2)

2NO2(g)N2O2(g)O2(g)E2=72kJ·mol1v=k2c2(NO2)

2NO(g)+O2(g)2NO2(g)H=______kJmol-1,平衡常数K与上述反应速率常数k1k-1k2k-2的关系式为K=_______

②某温度下反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率常数k=8.8×10-2L2mol-2s-1,当反应物浓度都是0.05molL-1时,反应的速率是__________________molL-1s-1;若此时缩小容器的体积,使气体压强增大为原来的2倍,则反应速率增大为之前的______倍。

22SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中能量变化如图1所示。在V2O5存在时,该反应的机理为:V2O5+SO22VO2+SO3()4VO2+O22V2O5()

下列说法正确的是___________

A.反应速率主要取决于V2O5的质量
BVO2是该反应的催化剂

C.逆反应的活化能大于198kJ/mol
D.增大SO2的浓度可显著提高反应速率

3)某研究小组研究T1℃、T2℃时,氮硫的氧化物的转化:NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)lgP(NO2)lgP(SO3)关系如图2所示,实验初始时体系中的P(NO2)P(SO2)相等、P(NO)P(SO3)相等。

①根据题意可知:T1______T2(填“>”“<”或者“=”),理由是___________________

②由平衡状态ab,改变的条件是__________________

4)工业上可用NaClO碱性溶液或“亚硫酸盐法”吸收SO2。为了提高吸收效率,常用Ni2O3作为催化剂。催化过程如图3所示。

①过程2的离子方程式_______________________________

Ca(C1O)2也可用于脱硫,且脱硫效果比NaC1O更好,原因是________________

【答案】-113 1.1×10-5 8 CD 该反应为放热反应,温度越高,Kp越小 将容器体积缩小为原来的0.1 2NiO2+ClO-=Ni2O3+Cl-+2O Ca2+SO42-结合生成微溶的硫酸钙,有利于反应的进行

【解析】

根据基元反应原理,总反应可分为几步简单反应,可逆反应存在正反两方向的简单反应,寻找规律,速率常数k等于反应物的浓度的反应系数指数幂乘积,据此回答问题。

1)①根据基元反应含义,第13反应为正方向的2个基元反应,第24为逆方向的2个基元反应,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)H=E2+E1-E-1-E-1=-113kJmol-1,平衡常数K=,反应到达平衡时,v=v,所以k1c2(NO)= k1c(N2O2)k2c(N2O2)·c(O2)= k2c2(NO2),则有

②某温度下反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率常数k=8.8×10-2L2mol-2s-1,当反应物浓度都是0.05molL-1时,反应的速率为molL-1s-1;若此时缩小容器的体积,使气体压强增大为原来的2倍,浓度增大为原来的2倍,则反应速率增大为之前的23=8倍。

2AV2O5的质量不影响反应速率,反应速率取决于慢反应速率,A错误;

BVO2是该反应的中间态,并非催化剂,催化剂为V2O5B错误;

C.生成物总能量低,逆反应的活化能大于198kJ/molC正确;

D.根据有效碰撞理论,增大SO2的浓度可显著提高反应速率,D正确;

答案为CD

3)①根据题意可知:T1T2理由是该反应为放热反应,温度越高,Kp越小。

②根据坐标可知,由平衡状态ab,改变的条件是将容器体积缩小为原来的0.1

4)工业上可用NaClO碱性溶液或亚硫酸盐法吸收SO2。为了提高吸收效率,常用Ni2O3作为催化剂。

①从箭头指向可知,过程2的离子方程式2NiO2+ClO-=Ni2O3+Cl-+2O

Ca(C1O)2也可用于脱硫,且脱硫效果比NaC1O更好,原因是Ca2+SO42-结合生成微溶的硫酸钙,有利于反应的进行。

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