Question

19．在2L密閉容器內(nèi)，80℃時反應(yīng)：2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g），反應(yīng)體系中，n（NO）隨時間t的變化如表

時間t（s）	0	1	2	3	4	5
n（NO）（mol）	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）上述反應(yīng)在第5s時，NO的轉(zhuǎn)化率為65%．
（2）如圖1表示NO₂變化曲線的是b．（填字母）．

（3）能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是c．
a．及時分離出NO₂氣體      b．適當升高溫度
c．增大O₂的濃度               d．選擇高效催化劑
e．等溫等容時，充入氦氣     f．等溫等壓時充入氦氣
（4）若將2mol NO和1mol O₂充入兩個密閉容器中，保持一定溫度進行反應(yīng)：2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g），在恒壓條件下達到平衡時生成amol NO₂，在恒容條件下達到平衡時生成bmol NO₂，則a、b的關(guān)系是：a＞b
（5）某化學(xué)小組構(gòu)想將汽車尾氣（NO、NO₂）轉(zhuǎn)化為重要的化工原料HNO₃，其原理如下圖2所示，其中A、B為多孔材料．下列說法正確的是D
A．電解質(zhì)溶液中電流的方向由B到A，電子的流向與之相反
B．該電池工作時，每轉(zhuǎn)移4mol電子，消耗22.4L O₂
C．電極B附近的c（NO₃^-）增大
D．電極A表面反應(yīng)之一為NO-3e^-+2H₂O═NO₃^-+4H⁺．

Answer 1

分析 （1）NO的轉(zhuǎn)化率=$\frac{NO的轉(zhuǎn)化量}{NO的起始量}$×100%；
（2）根據(jù)表格知，隨著反應(yīng)的進行，一氧化氮的物質(zhì)的量減小，則平衡向正反應(yīng)方向移動，二氧化氮的物質(zhì)的量逐漸增大，根據(jù)一氧化氮和二氧化氮之間轉(zhuǎn)化關(guān)系式計算平衡時二氧化氮的物質(zhì)的量，從而確定曲線；
（3）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，可采用增大壓強、升高溫度、加入催化劑、增大反應(yīng)物濃度等方法，再結(jié)合平衡移動原理分析解答；
（4）在恒壓條件下反應(yīng)進行過程中壓強增大，和恒容條件下比較，相當正向于在恒容條件下達到平衡后加壓平衡正向進行；
（5）該原電池中，氮氧化物失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式之一為NO-3e^-+2H₂O═NO₃^-+4H⁺，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，再結(jié)合氧氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算．

解答 解：（1）在第5s時，NO的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.02mol-0.007mol}{0.02mol}×100%$=65%；
故答案為：65%；
（2）根據(jù)表格知，隨著反應(yīng)的進行，一氧化氮的物質(zhì)的量減小，則平衡向正反應(yīng)方向移動，二氧化氮的物質(zhì)的量逐漸增大，當反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，參加反應(yīng)的n（NO）=（0.020-0.007）mol=0.013mol，根據(jù)二氧化氮和一氧化氮的關(guān)系式知，平衡狀態(tài)時生成n（NO₂）等于參加反應(yīng)的n（NO），所以為0.013mol，c（NO₂）=$\frac{0.013mol}{2L}$=0.0065mol/L，故表示NO₂的變化的曲線是b；
故答案為：b；
（3）a．及時分離除NO₂氣體平衡向右移動，但反應(yīng)速率減小，故錯誤；    
b．適當升高溫度，反應(yīng)速率增大但不確定平衡移動方向，故錯誤；
c．增大O₂的濃度反應(yīng)速率增大，且該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，故正確；         
d．選擇高效催化劑能增大反應(yīng)速率，但平衡不移動，故錯誤；
e．等溫等容時，充入氦氣，各物質(zhì)的分壓沒有變化，所以反應(yīng)速率不變，平衡不移動，故錯誤；     
f．等溫等壓時充入氦氣，容器的體積變大，相當于減壓，反應(yīng)速率減小，平衡逆向移動，故錯誤；
故選c；
（4）若將2molNO和1molO₂充入兩個密閉容器中，保持一定溫度進行反應(yīng)：2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g），在恒壓條件下達到平衡時生成amolNO₂，在恒容條件下達到平衡時生成bmolNO₂，在恒壓條件下反應(yīng)進行過程中壓強增大，和恒容條件下比較，相當正向于在恒容條件下達到平衡后加壓平衡正向進行，則a與b的關(guān)系是：a＞b，
故答案為：a＞b；
（5）A、電子不經(jīng)過電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是溶液中陰陽離子得定向移動，故A錯誤；
B、該電池工作時，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，溫度和壓強未知，導(dǎo)致22.4L氧氣的物質(zhì)的量未知，故B錯誤；
C、B電極上電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，有水生成，硝酸根離子不參加反應(yīng)，所以硝酸根離子的物質(zhì)的量不變，溶液體積增大，所以硝酸根離子濃度減小，故C錯誤；
D、該原電池中，通入氮氧化物的電極是負極，負極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極A表面反應(yīng)之一為NO-3e^-+2H₂O═NO₃^-+4H⁺，故D正確；
故答案為：D．

點評 本題考查了圖象變化分析判斷、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)反應(yīng)速率的計算、化學(xué)平衡影響因素分析、轉(zhuǎn)化率計算、原電池原理，涉及電極反應(yīng)式的書寫、離子的移動方向判斷等知識點，題目難度中等，（5）易錯選項是AB，電子不進入溶液中，氣體摩爾體積的適用范圍及適用條件，為易錯點．