Question

【題目】研究氮氧化物的反應機理，對于消除其對環(huán)境的污染具有重要意義。

（1）升高溫度，絕大多數(shù)的化學反應速率增大，但是的反應速率卻隨著溫度的升高而減小。查閱資料得知，該反應歷程分為以下兩步：

Ⅰ．（快） 正正 逆逆

Ⅱ．（慢）

正正 逆逆

回答：

①反應的____（用含和的式子表示）。一定溫度下，反應達到平衡狀態(tài)，寫出用正、逆、正、逆表示的平衡常數(shù)表達式____。

②決定反應速率的是反應Ⅱ，則反應Ⅰ的活化能與反應Ⅱ的活化能的大小關(guān)系為____（填“”“”或“”）。

（2）亞硝酸氯（）是有機合成中重要的試劑，可與在一定條件下合成。在容器恒溫條件下，將物質(zhì)的量之和為的和以不同的氮氯比進行如下反應： ，平衡時某反應物的轉(zhuǎn)化率與氮氯比及不同溫度的關(guān)系結(jié)果如下圖。

①判斷圖中溫度、的關(guān)系：____。（填“”、“”或“”）

②圖中縱坐標為物質(zhì)____（填化學式）的轉(zhuǎn)化率，理由是_____。

③圖中、、三點中平衡時體積分數(shù)最大的是____。（填“”、“”或“”）

④溫度下，該反應的平衡常數(shù)____。

Answer 1

【答案】 當升高，反應物轉(zhuǎn)化率大 160

【解析】

（1）①運用蓋斯定律，將方程式疊加，就可以得到相應反應的熱化學方程式；根據(jù)反應達到平衡時正、逆反應速率相等，結(jié)合速率與物質(zhì)濃度關(guān)系，可得K的表達式；再利用溫度對化學平衡的影響，分析溫度與化學平衡常數(shù)的關(guān)系；

②根據(jù)活化能高反應速率慢，活化能低化學反應速率快，比較二者活化能的大�。蝗缓罄�用溫度對化學平衡移動的影響，結(jié)合物質(zhì)濃度的變化，確定物質(zhì)的位置；

（2）①2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)△H<0．反應為放熱反應，升溫平衡逆向進行，結(jié)合圖象變化分析判斷；

②NO和Cl2以不同的氮氯比反應，圖象中轉(zhuǎn)化率隨比值增大而增大，兩種反應物增加一種會提高另一種的轉(zhuǎn)化率；

③方程式中NO和Cl2的系數(shù)比為2:1，按照此反應比，氯氣轉(zhuǎn)化率最大時得到產(chǎn)物的體積分數(shù)最大；

④結(jié)合三行計算列式計算A點平衡常數(shù)，溫度不變平衡常數(shù)不變。

(1) ①I .2NO(g) N2O2(g) △H1<0；II.N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) △H2<0，I+II可得：2NO(g) +O2(g) 2NO2(g) △H=△H1+△H2；

當該反應達到平衡時，V1正=V1逆，V2正=V2逆，所以V1正×V2正=V1逆×V2逆，即k1正c2(NO)×K2正c(N2O2)×c(O2)= k1逆c(N2O2)×K2逆c2(NO2)×c(O2)，則是K==；

②2NO(g) +O2(g) 2NO2(g)反應的快慢由反應速率慢的反應II決定，所以反應的活化能E1<E2；

(2) ①2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)△H<0．反應為放熱反應，升溫平衡逆向進行，一定氮氯比條件下，升溫平衡逆向進行，反應物平衡轉(zhuǎn)化率減小，則T1<T2；

②保持恒溫恒容條件，將物質(zhì)的量之和為3mol的NO和Cl2以不同的氮氯比()進行反應，平衡時某反應物的轉(zhuǎn)化率與氮氯比及不同溫度的關(guān)系如圖所示，越大，相當于增加NO的量，此時轉(zhuǎn)化率越大，說明縱軸表示的是氯氣的轉(zhuǎn)化率，故答案為：Cl2；增加時氯氣轉(zhuǎn)化率增大；

③方程式中NO和Cl2的系數(shù)比為2:1，按照此反應比，氯氣轉(zhuǎn)化率最大時得到產(chǎn)物的體積分數(shù)最大，圖中A、B、C三點對應的NOCl體積分數(shù)最大的是：A，故答案為：A；

④2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)△H<0．保持恒溫恒容條件，將物質(zhì)的量之和為3mol的NO和Cl2以不同的氮氯比()進行反應，A點氯氣轉(zhuǎn)化率為0.8，=2，體積為2L，結(jié)合三行計算列式計算，

平衡常數(shù) K==160，故答案為：160。