Question

【题目】大气中的氮氧化物、、等的含量高低是衡量空气质量优劣的重要指标，对其研究和综合治理具有重要意义。

汽车发动机工作时会引发反应：，，其能量变化示意图如下：

则NO中氮氧键的键能为______。

以碱液为电解质可实现如下转化：，该反应在一定条件下能自发进行的原因是______，阴极反应式为______。

将和溶于水可得到相应的酸时，两种酸的电离平衡常数如表：

①的水解平衡常数为______。

②溶液和溶液反应的离子方程式为______。

汽车尾气处理催化装置中涉及的反应之一为：，研究表明，在使用等质量的催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某科研小组设计了以下三组实验：

实验 编号		NO初始浓度	CO初始浓度	催化剂比表面积
Ⅰ	400			82
Ⅱ	400			124
Ⅲ	450			124

根据下列坐标图，计算前5s内用表示的反应速率为______；并在坐标图中画出上表实验Ⅱ、Ⅲ条件下，混合气体中NO浓度随时间变化的趋势标明各条曲线的实验编号。______

Answer 1

【答案】632 ，，高温下情况下满足，反应能自发进行

【解析】

反应物的键能总和生成物的键能总和；

根据来判断反应的自发性，阴极是二氧化碳得到电子发生还原反应；

①的水解平衡常数；

②由表可知的二级电离小于的一级电离，则酸性强弱，据此书写；

结合表格中的浓度，利用三段法列出400K时平衡浓度，带入平衡常数表达式计算；根据外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响判断。

设NO中氮氧键的键能为x，反应物的键能总和生成物的键能总和，解得；

，该反应在一定条件下能自发进行的原因是：反应是一个焓增、熵增的反应，，，高温下情况下满足，反应能自发进行，阴极是二氧化碳得到电子发生还原反应，阴极反应式为：；

①的水解平衡常数；

②由表可知的二级电离小于的一级电离，所以酸性强弱，所以反应的主要离子方程式为，而不是为；

设400K达到平衡状态时，则

5s内用表示的反应速率，

因Ⅰ、Ⅱ温度相同，初始浓度相等，催化剂对平衡移动无影响，则平衡不移动，但Ⅱ的速率大，则Ⅱ先达到化学平衡，Ⅰ、Ⅱ达平衡时NO的浓度相同，而Ⅲ的温度高，则反应速率最大且平衡逆移，即达到化学平衡时增大，实验Ⅱ、Ⅲ条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图为；