Question

【題目】NO用途廣泛，對其進行研究具有重要的價值和意義

（1）2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）△H=akJmol-1的反應歷程與能量變化關系如圖所示。已知：第Ⅱ步反應為：NO3（g）+NO（g）=2NO2（g）△H=bkJmol-1

①第I步反應的熱化學方程式為__。

②關于2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）的反應歷程，下列說法正確的是__。

A．相同條件下，決定該反應快慢的步驟為第Ⅱ步反應

B．使用合適的催化劑會使E1、E2、E3同時減小

C．第I步反應為吸熱反應，第Ⅱ步反應為放熱反應

D．反應的中同產物是NO3和NO

（2）NO的氫化還原反應為2NO（g）+2H2（g）N2（g）+2H2O（g）。研究表明：某溫度時，v正=kcm（NO）cn（H2），其中k=2.5×103mol（m+n-1）L（m+n-1）s-1．該溫度下，當c（H2）=4.0×10-3molL-1時，實驗測得v正與c（NO）的關系如圖一所示，則m=___，n=___。

（3）NO易發生二聚反應2NO（g）N2O2（g）。在相同的剛性反應器中充入等量的NO，分別發生該反應。不同溫度下，NO的轉化率隨時間（t）的變化關系如圖二所示。

①該反應的△H___0（填“＞”“＜”或“=”）。

②T1溫度下，欲提高NO的平衡轉化率，可采取的措施為__（任寫一條即可）。

③a、b處正反應速率va__vb（填”＞”“＜”或“=”），原因為___。

④e點對應體系的總壓強為200kPa，則T2溫度下，該反應的平衡常數kp=___kPa-1（Kp為以分壓表示的平衡常數）

Answer 1

【答案】O2（g）+NO（g）=NO3（g） △H=（a-b）kJmol-1 AC 2 1 ＜ 增大NO濃度（或降溫、壓縮氣體、及時分離N2O2等） ＞ 對應溫度a點高于b點，NO的濃度a點大于b點

【解析】

（1）①總反應為：2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）△H=akJmol-1，第Ⅱ步反應：NO3（g）+NO（g）=2NO2（g）△H=bkJmol-1

根據蓋斯定律：第Ⅰ步反應=總反應-第Ⅱ步反應得到第Ⅰ步反應的熱化學方程式；

②A、總反應的反應速率一般由歷程中反應速率小的反應決定；

B、根據催化劑只改變反應速率，不能改變反應進程；

C、反應熱△H=生成物的總能量-反應物的總能量，若生成物的總能量＞反應物的總能量，則反應吸熱，反之相反；

D、NO3為第Ⅰ步反應的生成物、為第II步反應的反應物。

（2）將（1×10-3，1×10-5）和（2×10-3，4×10-5）代入v正=2.5×103cm（NO）cn（4.0×10-3）計算m、n值；

（3）①根據圖象可知，溫度T2＞T1，分析T2℃時NO的轉化率小于T1℃時NO的轉化率即可解答；

②能使該反應的平衡正向移動的措施均能提高NO的平衡轉化率，結合反應正向移動的條件分析解答。

③a點NO的轉化率小于b點，即體系中a點的c（NO）大與b點，并且a點溫度大于b點，結合溫度和濃度對化學反應速率影響解答；

④根據反應的三段式計算平衡時n（NO）、n（N2O2）和平衡分壓p（NO）、p（N2O2），代入分壓平衡常數Kp=中計算Kp。

（1）①總反應為：2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）△H=akJmol-1，第Ⅱ步反應：NO3（g）+NO（g）=2NO2（g）△H=bkJmol-1，由蓋斯定律有：第Ⅰ步反應=總反應-第Ⅱ步反應得到第Ⅰ步反應的熱化學方程式O2（g）+NO（g）=NO3（g）△H=（a-b）kJmol-1；

②A、由圖可知，第Ⅱ步反應的活化能高，導致第Ⅱ步反應速率慢，總反應的反應速率一般由歷程中反應速率小的反應決定，所以決定該反應快慢的步驟為第Ⅱ步反應，故A正確；

B、催化劑會降低E1、E2，不能改變反應熱E3，故B錯誤；

C、反應熱△H=生成物的總能量-反應物的總能量，第I步反應中生成物的總能量＜反應物的總能量，第II步反應中生成物的總能量＞反應物的總能量，所以第I步反應為吸熱反應，第Ⅱ步反應為放熱反應，故C正確；

D、NO3為第Ⅰ步反應的生成物、為第II步反應的反應物，所以NO3為中間產物，但NO為反應的反應物，故D錯誤；

故答案為：AC；

（2）將（1×10-3，1×10-5）和（2×10-3，4×10-5）代入v正=2.5×103cm（NO）cn（4.0×10-3）有2.5×103×（1×10-3）m（4.0×10-3）n=1×10-5，2.5×103×（2×10-3）m（4.0×10-3）n=4×10-5，解得m=2，n=1；

（3）①根據“先拐先平，數值大”可知，溫度T2＞T1，并且T2℃時NO的轉化率小于T1℃時NO的轉化率，即升高溫度NO的轉化率降低，則升高溫度平衡逆向進行，所以逆向吸熱、正反應放熱，△H＜0；

②NO的二聚反應2NO（g）N2O2（g）正向是體積減小的放熱反應，能使該反應的平衡正向移動的措施均能提高NO的平衡轉化率，如加壓、降溫、增大NO濃度等，即：增大NO濃度（或降溫、壓縮氣體、及時分離N2O2等）；

③a點NO的轉化率小于b點，即體系中a點的c（NO）大于b點，并且a點溫度大于b點，反應體系中溫度越高、物質濃度越大，反應速率越快，即va＞vb；

④設起始時n（NO）=2mol，則反應三段式為

2NO（g）N2O2（g）

起始量（mol）2 0

變化量（mol）0.8 0.4

平衡量（mol）1.2 0.4

p（NO）=×200Mpa=150Mpa、p（N2O2）=50Mpa，所以c點時反應的平衡常數kp===kPa-1。