Question

【題目】對燃煤煙氣和汽車尾氣進行脫硝、脫碳和脫硫等處理，可實現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排等目的。汽車尾氣脫硝脫碳的主要原理為：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-Q(Q>0)。一定條件下，在一密閉容器中，用傳感器測得該反應(yīng)在不同時間的NO和CO濃度如下表：

時間/s	0	1	2	3	4	5
c(NO)/mol·L-1	1.00×10-3	4.50×10-4	2.50×10-4	1.50×10-4	1.00×10-4	1.00×10-4
c(CO)/mol·L-1	3.60×10-3	3.05×10-3	2.85×10-3	2.75×10-3	2.70×10-3	2.70×10-3

(1)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式____________________。

(2)前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ(N2)=__________；達到平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率為___________。

(3)采用低溫臭氧氧化脫硫脫硝技術(shù)，同時吸收SO2和NOx，獲得(NH4)2SO4的稀溶液，往(NH4)2SO4溶液中再加入少量 (NH4)2SO4固體，的值將_______(填 “變大”、“不變”或“變小”)。

Answer 1

【答案】K= 1.875×10-4mol/(L·s) 25.0% 變大

【解析】

(1)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)等于平衡時各種生成物濃度冪之積與各種反應(yīng)物濃度冪之積的比書寫平衡常數(shù)表達式；

(2)先根據(jù)前2s內(nèi)NO的濃度變化計算N2的濃度變化，然后根據(jù)v(N2)=計算反應(yīng)速率；根據(jù)達到平衡時CO的轉(zhuǎn)變濃度除以反應(yīng)開始時CO的總濃度可得CO的轉(zhuǎn)化率；

(3)根據(jù)鹽的濃度越大，鹽水解程度降低分析判斷。

(1)由于化學(xué)平衡常數(shù)等于平衡時各種生成物濃度冪之積與各種反應(yīng)物濃度冪之積的比，所以該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=；

(2)由表格數(shù)據(jù)可知反應(yīng)前2s內(nèi)NO的轉(zhuǎn)化濃度7.50×10-4mol/L，由反應(yīng)方程式可知：每反應(yīng)消耗2mol/LNO，反應(yīng)產(chǎn)生1mol/LN2，則N2的轉(zhuǎn)化濃度為7.50×10-4mol/L÷2=3.75×10-4mol/L，則用N2表示的前2s內(nèi)的反應(yīng)速率為v(N2)= 3.75×10-4mol/L÷2s=1.875×10-4mol/(L·s)；

反應(yīng)開始時CO的濃度為3.60×10-3mol/L，達到平衡時CO的濃度為2.70×10-3mol/L，則CO反應(yīng)消耗濃度為3.60×10-3mol/L-2.70×10-3mol/L=9.00×10-4mol/L，所以CO的轉(zhuǎn)化率為[9.00×10-4mol/L÷(3.60×10-3mol/L)]×100%=25.0%；

(3)(NH4)2SO4是強酸弱堿鹽，在溶液中NH4+發(fā)生水解反應(yīng)而消耗，使溶液顯酸性，往(NH4)2SO4溶液中再加入少量 (NH4)2SO4固體，即增大了的(NH4)2SO4濃度，鹽水解程度降低，所以溶液中的值將變大。