Question

【题目】研究、、等的处理方法对环境保护有重要意义。

（1）科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成和，其反应为：

①为了研究外界条件对该反应的影响，进行下表三组实验，测得不同时刻NO的浓度（c）随时间变化的趋势如图1所示。1、2、3代表的实验编号依次是________。（已知在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。）

实验温度NO初始浓度O初始浓度催化剂比表面积催化剂用量编号（℃）

实验 编号	温度 （℃）	NO初始浓度	CO初始浓度	催化剂比表面积	催化剂用量 （g）
Ⅰ	280			82	50
Ⅱ	280			124	50
Ⅲ	350			124	50

②图2表示NO的平衡转化率（a）随温度、压强变化的示意图。X表示的是________，理由是________；Y表示的是________，且Y1________Y2（填“>”或“<”）。

（2）一定温度下，将与以体积比1：2置于密闭容器中发生反应，达到平衡时的体积分数为25％。该反应的平衡常数________。

（3）利用原电池反应可实现的无害化，总反应为，电解质溶液为碱性。工作一段时间后，该电池负极区附近溶液pH________（填“变大”、“变小”或“不变”），正极电极反应式为________。

Answer 1

【答案】Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ 温度 该反应为放热反应，温度升高平衡向左移动， 降低：该反应为气体分子数减小的反应，压强增大，平衡向右移动，增大 压强 < 1.8 变小

【解析】

（1）①根据温度和催化剂对反应速率的影响及平衡的移动，结合图象和表格来判断；
②反应为气体分子数减少的反应，增大压强，有利于反应正向进行，结合反应的焓变分析温度变化对化学平衡的影响；
（2）设NO2与SO2的物质的量分别为1mol、2mol，容器体积为1L，则
NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）
开始 1 2 0 0
转化 x x x x
平衡 1-x 2-x x x
达到平衡时SO3的体积分数为25%，则

解得x=0.75mol/L，
结合K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比计算。
（3）正极上是二氧化氮得到电子发生还原反应，负极上是氨气失电子发生氧化反应，结合电极反应分析判断。

①温度越高，反应速率越快，催化剂能改变反应速率，但不改变平衡状态，由图1可知，反应3的速率最快，反应1的速率比反应2的速率快，达到平衡时反应物的转化率相同，图表中反应Ⅲ的温度最高且催化剂的表面积最大，则反应3为Ⅲ，而Ⅱ与Ⅰ比较温度相同，但Ⅱ催化剂的表面积大，即Ⅱ的反应速率比Ⅰ快，但平衡状态相同，可知反应1为Ⅱ，反应2为Ⅰ，

故答案为Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ；

②反应为气体分子数减少的反应，增大压强，有利于反应正向进行，反应焓变△H<0，正反应放热，降低温度有利于反应正向进行，当反应逆向进行时，NO转化率降低，则可采取的措施有升高温度或降低压强，因此条件为温度，则Y表示压强，控制温度相同时，压强越大，NO转化率越高，则Y1<Y2，

故答案为温度；该反应为放热反应，温度升高，平衡向左移动，α(NO)降低；该反应为气体分子数减小的反应，压强增大，平衡向右移动，α(NO)增大；压强；<；

(2)设NO2与SO2的物质的量分别为1mol、2mol，容器体积为1L，则

NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)

开始 1 2 0 0

转化 x x x x

平衡 1x 2x x x

达到平衡时SO3的体积分数为25%，则，解得x=0.75mol/L，

该反应的平衡常数，

故答案为1.8；

(3)原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，根据电极总反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O，可知正极上是二氧化氮得到电子发生还原反应，电极反应为：2NO2+8e+4H2O=N2+8OH，该电池正极区附近溶液pH增大，

故答案为变大； 2NO2+8e+4H2O=N2+8OH。