Question

在一定条件下可用SnO₂/Al₂O₃等多种催化剂实现丙烯选择性还原NO_x，
18NO（g）+2C₃H₆（g）?9N₂（g）+6CO₂ （g）+6H₂O（g）+Q₁    …①
18NO₂（g）+4C₃H₆（g）?9N₂（g）+12CO₂（g）+12H₂O（g）+Q₂    …②
将NO与丙烯的混合气体充入恒容密闭容器中，在有催化剂存在时，在不同温度下反应，测得NO转化率与反应温度的关系曲线，并在相同条件下测得NO₂转化率与反应温度的关系曲线（见图）．
（1）反应①、②的平衡常数分别为K₁和K₂，写出平衡常数表达式：K₁=

 

．
（2）要使反应②速率加快，并提高NO₂的转化率，可以采取的措施是

 

．
（3）从如图得出的结论正确的是

 

．
a．Q₁＞0       b．550℃时K₁=K₂
c．催化剂在450～500℃时活性最大
（4）根据如图分析，在用丙烯还原NO的反应体系中加入适量的O₂，将会使NO的转化率

 

（选填“不变”、“提高”或“降低”）．

Answer 1

分析：（1）依据平衡常数概念列式写出，生成物平衡浓度的幂次方乘积除以反应物平衡浓度的幂次方乘积；
（2）依据影响化学反应速率的因素分析判断，两种反应物，增加一种物质的量会提高另一种物质的转化率，增大浓度提高反应速率；
（3）a、图象分析氮氧化物转化率随温度变化显增大，后减小，说明反应达到平衡后升温平衡逆向进行，依据平衡移动原理分析判断反应吸热、放热；
b、550°C只能说明一氧化氮和二氧化氮转化率相同，但不同反应平衡常数不同；
c、催化剂活性最大是指氮氧化物转化率最大时的温度；
（4）一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮．

解答：解：（1）依据化学平衡18NO（g）+2C₃H₆（g）?9N₂（g）+6CO₂ （g）+6H₂O（g），反应达到平衡的平衡常数表达式为：K=

c9(N2)×c6(CO2)×c6(H2O)

c18(NO)c2(C3H6)

，
故答案为：

c9(N2)×c6(CO2)×c6(H2O)

c18(NO)c2(C3H6)

；
（2）要使反应②速率加快，并提高NO₂的转化率，可以增大丙烷的浓度，增大反应速率，提高二氧化氮的转化率，故答案为：增加丙烯的浓度；
（3）a、图象分析氮氧化物转化率随温度变化显增大，后减小，说明反应达到平衡后升温平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正向是放热反应，所以Q₁＞0，故a正确；
b、550℃只能说明一氧化氮和二氧化氮转化率相同，但不同反应平衡常数不同，故b错误；
c、催化剂活性最大是指氮氧化物转化率最大时的温度，依据图象分析得到；催化剂在450～500℃时活性最大，加快反应速率，但平衡不动，转化率不变，故c错误；
故选a；          
（4）在用丙烯还原NO的反应体系中加入适量的O₂，氧气和一氧化氮反应生成二氧化氮，一氧化氮气体转化率增大，故答案为：提高．

点评：本题考查了化学平衡常数的计算应用，图象分析能力，化学平衡影响因素的分析判断，转化率的变化分析是解题关键，题目难度中等．