大气环境中的减量化排放受到国内外广泛关注。利用碳还原NO的反应为：。回答下列问题：(1)该反应在常温下可以自发...

问题详情：

大气环境中的减量化排放受到国内外广泛关注。利用碳还原NO的反应为：。回答下列问题：

(1)该反应在常温下可以自发进行，则反应的________0(填“”“”或“”)，有利于提高NO平衡转化率的条件是________(任写一条)。

(2)以上反应可分为如下四步反应历程，写出其中第三步的反应：

第一步：                      

第二步：

第三步：________                           

第四步：

(3)对比研究活*炭负载钙、镧氧化物的反应活*。在三个反应器中分别加入C、、，通入使其浓度达到。不同温度下，测得第2小时NO去除率如图所示：

①据图分析，490℃以下，三种情况下反应的活化能最小的是________(用a、b、c表示)；、去除NO效果比C更好，其依据是________(写一条)。

②上述实验中，490℃时，若测得对NO的去除率为60%，则可能采取的措施是________。

A．及时分离出                          B．压缩体积

C．恒容下，向体系中通入氮气                 D．寻找更好的催化剂

③490℃时的反应速率________，该温度下此反应的平衡常数为121，则反应达平衡时NO的去除率为________(保留二位有效数字)。

【回答】

＜    降温        a    相同条件下，NO去除率更高    BD    0.0225    96%   

【分析】

(1)根据反应可以自发进行的判据，常温下ΔG＜0，ΔS＞0，判断ΔG=ΔH-TΔS中的ΔH的大小，根据化学平衡的移动分析，让平衡正向移动的方法；

(2)将总反应减去第一步，第二步，第四步反应式，得到第三步反应式；

(3) ①490℃以下，三种情况下反应的活化能最小的是一氧化氮的去除率最高的，、去除NO的去除率较高；

②图像中490℃时NO的去除率是45%，从浓度和催化剂角度分析去除率提高的原因；

③利用速率公式，结合“三段式”，平衡常数进行计算。

【详解】

(1)常温下该反应在常温下可以自发进行，ΔG＜0，ΔS＞0，判断ΔG=ΔH-TΔS中的ΔH＜0；有利于提高NO平衡转化率的条件即让平衡正向移动方法，降温；

(2)总反应为，

① 、②、④

根据盖斯定律，①+②+③+④式得到总反应，③式等于总反应减去①+②+④得到：；

(3) ①由图可知，、和C去除NO效果最好的是a，是反应速率最快的，反应的活化能最小的也是a；由图可知，、去除NO效果比C更好，原因是相同条件下，NO去除率更高(或在较低温度下NO去除的效果好，或纯碳的活化能高、反应速率慢)；

②根据图像可知，490℃时，NO的去除率是45%，现在的去除率为60%，

A．及时分离出，会使平衡正向移动，速率是减慢的，不一定增加NO的去除率，故A错误；    

B．压缩体积，增大了浓度，速率加快，可以增加NO的去除率，故B正确；

C．恒容下，向体系中通入氮气，增加生成物的浓度，平衡逆向移动，不能增加NO的去除率，故C错误；

D．不同的催化剂，催化效果不一样，故可以寻找更好的催化剂，提高NO的去除率，故D正确；

*选BD。

③根据图像，490℃时，NO的去除率是45%，NO的初始浓度为0.1mol/L，则转化浓度为0.045mol/L，；

设平衡时生成的氮气的浓度为x，

开始mol/L        0.1        0       0

变化mol/L        2x         x       x

平衡mol/L      0.1-2x        x       x

则平衡常数K==121，解得x=，反应达平衡时NO的去除率为×100%=96%。

知识点：化学反应中的能量变化

题型：综合题