Question

控制、治理氢氧化钠的排放对保护大气坏境具有重要意义，请回答下列问题．
（1）火力发电厂时燃煤排烟中含有大量的氢氧化物（NO_x），可利用甲烷和NO_x在一定条件下反应消除其污染，写出CH₄与NO₂反应的化学方程式

 

（2）在一密闭容器中发生反应2NO₂（g）?2NO（g）+O₂（g），反应过程中NO₂的浓度随时间变化的情况如图所示．
①依曲线A，反应在前3min内氧气的平均反应速率为

 

（保留三位有效数字）
②若曲线A、B分别表示的是该反应在某不同起始条件（其他条件相同）的反应情况，则此条件是

 

（填“浓度”、“压强”、“温度”、“催化剂”）
③曲线A、B分别对应的反应平衡常数的大小关系是K_A

 

K_B（填“＞”、“＜”、“=”）

Answer 1

考点："三废"处理与环境保护,化学平衡建立的过程,化学平衡的影响因素

专题：

分析：（1）甲烷和NO_x在一定条件下反应消除其污染，生成N₂和CO₂；
（2）①依曲线A，根据V=

△c

△t

计算反应在前3min内NO₂的平均反应速率，再根据速率之比等于系数之比计算氧气的平均反应速率；
②由图象可知B状态反应较快，且A、B处于不同平衡状态，B状态NO₂的物质的量较少，结合温度、压强对平衡移动的影响判断；
③根据温度对平衡移动的影响判断；

解答： 解：（1）甲烷和NO_x在一定条件下反应消除其污染，生成无毒物质N₂和CO₂、水，反应方程式为2NO₂+CH₄═N₂+CO₂+2H₂O，
故答案为：2NO₂+CH₄═N₂+CO₂+2H₂O； 
（2）①依曲线A，前3min内NO₂的平均反应速率V=

△c

△t

=

0.20-0.13

3

=

0.07

3

mol/（L?min），又因为速率之比等于系数之比，所以氧气的平均反应速率为

0.07

3

×

1

2

mol/（L?min）=0.0117mol/（L?min）；
②由图象可知B状态反应较快，且A、B处于不同平衡状态，肯定不是催化剂的影响，如是压强的影响，则增大压强，平衡向逆反应方向移动，则NO₂的物质的量应增大，但B状态NO₂的物质的量较少，应是升高温度的原因，该反应的正反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，则NO₂的物质的量减少，故答案为：温度；
②反应的正反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，则平衡常数增大，由②B的温度高，所以K_A＜K_B，故答案为：＜；

点评：本题主要考查了化学平衡的计算及其平衡移动的判断，涉及速率的计算、平衡常数的比较等知识点，难度中等．