【题目】硝酸是一种重要的化工原料,工业上采用氨催化氧化法制备,生产过程中发生的反应有:

NH3(g)+ O2(g)NO(g)+ H2O(l) H1= -292.3kJ/mol

NO(g)+ O2(g)= NO2(g) H2= -57.1kJ/mol

3NO2(g)+ H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g) H3= -71.7kJ/mol

回答以下问题:

(1) NH3(g)+2O2(g)=HNO3(aq)+ H2O(l) H= ___________ kJ/mol。原料气体(NH3O2)在进入反应装置之前,必须进行脱硫处理。其原因是____

(2)研究表明2NO(g)+ O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步:

(a)2NO(g)N2O2(g)(快) (b)N2O2(g)+ O2(g)2NO2(g)(慢)

①该反应的速率由b步决定,说明b步反应的活化能比a步的 ___(填)。

②在恒容条件下,NOO2的起始浓度之比为2:1,反应经历相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图,则150℃时,v___ v(填“>”“<”)。若起始c(O2)=5.0×10-4mol/L,则380℃下反应达平衡时c(O2)=____mol/L

(3) T1温度时,在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应2NO+ O2 2NO2,实验测得:v=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=kc2(NOc(O2),v=v(NO2)消耗=kc2(NO2),kk为速率常数,受温度影响。容器中各反应物和生成物的物质的量随时间变化如下图所示:

①下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是 ____填序号)

A. 混合气体的密度不变 B. 混合气体的颜色不变

C. kk不变 D. 2v(O2)=v(NO2)

②化学平衡常数K与速率常数kk的数学关系式K=____

③温度为T1时的化学平衡常数K= _____。若将容器的温度变为T2时,k=k,则T2 ___T1(填” ““=”)。

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