题目内容
【题目】NO、NO2是汽车尾气中主要的含氮氧化物。回答下列问题：
（1）已知氮氧化物转化过程中的能量变化如图(图中表示生成2 mol NO2的能量变化)。1 mol NO氧化为NO2的焓变△H=___________。
（2）某温度下，反应的平衡常数如下：
a.2NO2(g) 
N2(g)+2O2(g) K=6.7×1016
b.2NO(g) N2(g)+O2(g) K=2.2×1030
分解反应趋势较大的反应是__________(填“a”或“b”)；反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的K=_____________。
（3）已知反应2NO(g)+O2(g) 2NO2的正反应速率v正=k1Cm(NO)cn(O2)，其中k为速率常数，可通过下列实验数据计算k、m、n。
则k1=______________，m=______________，n=______________，
（4）已知该反应的历程为：
第一步：NO+NO
N2O2 快速平衡
第二步：N2O2+O2
2NO2慢反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡，第一步反应中：v(正)=k1c2(NO)，v(逆)=k-1c(N2O2)。下列叙述正确的是________(填字母)。
A.第一步反应的平衡常数K=
B.v(第一步的正反应)<v(第二步的反应)
C.第二步的活化能比第一步的活化能高
D.第二步中N2O2与O2的碰撞100%有效
（5）一定条件下测得容器中NO、O2、NO2浓度发生如下变化。
①NO的平衡转化率为 _______________。
②该温度下反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数为______________(保留整数)
【答案】-56KJ·mol-1 b 3.28×1013 1596L2·mol-2·s-1 2 1 AC 60% 321
【解析】
（1）由图结合盖斯定律计算出生成1molNO2放出的热量；
（2）平衡常数越大，反应越容易进行；
反应b-a得2NO(g)+O2(g) 
2NO2(g)，K=2.2×1030/6.7×1016；
（3）由组1和2，NO浓度不变时，氧气的浓度增大1倍，速率也增大1倍，故n=1；
由组1和3，NO的浓度增大1倍，速率变为原来的4倍，故m=2；代入其中一组数据可求出k1；
（4）A、根据平衡常数的定义分析；
B、v(第一步的正反应)是快反应；
C、第二步的反应难，活化能高；
D、第二步中N2O2与O2的有效碰撞率小，反应难。
（5）①NO的平衡转化率=NO的变化量/NO的投料量；
②该温度下反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数为c2(NO2)/c2(NO)c(O2).
（1）图中表示生成2 mol NO2的能量变化，①N2(g)+2O2(g) =2NO2(g) △H=68KJ·mol-1
②N2(g)+O2(g) =2NO(g) △H=180KJ·mol-1，由盖斯定律，①-②得2NO(g) +O2(g) =2NO2(g) △H=-112KJ·mol-1，两边同除以2得：NO(g) +1/2 O2(g) =NO2(g) △H=-56KJ·mol-1；
（2）平衡常数越大，反应越容易进行，b.2NO(g) N2(g)+O2(g)平衡常数K=2.2×1030大，故选b；
反应b-a得2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)，K=2.2×1030/6.7×1016=3.28×1013；
（3）由组1和2，NO浓度不变时，氧气的浓度增大1倍，速率也增大1倍，故n=1；
由组1和3，NO的浓度增大1倍，速率变为原来的4倍，故m=2；
将m和n代入第1组数据，7.98×10-3mol·L－1·s－1=k1×（0.02mol·L－1）2×0.0125mol·L－1，解得k1=1596L2·mol-2·s-1；
（4）A、第一步反应的平衡常数K=c(N2O2)/c2(NO),平衡时v(正)=v(逆)==k1c2(NO)=k-1c(N2O2)，得c(N2O2)/c2(NO)=k1/k-1，K=c(N2O2)/c2(NO)==k1/k-1，故A正确；
B、v(第一步的正反应)是快反应，v(第二步的反应)是慢反应，v(第一步的正反应)>v(第二步的反应)，故B错误；
C、第二步的反应难，活化能高，第二步的活化能比第一步的活化能高，故C正确；
D、第二步是慢反应，说明N2O2与O2的有效碰撞的几率较小，不可能达到100%,故D错误。
故选AC。
（5）①NO的平衡转化率=NO的变化量/NO的投料量=（0.010mol·L－1-0.004mol·L－1）/0.010mol·L－1=0.6；
该温度下反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数为c2(NO2)/c2(NO)c(O2)=0.0062/0.0042×0.007=321.
