化学
研究氮氧化物的反应机理，对于消除对环境的污染有重要意义．升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）的速率却随着温度的升高而减小．查阅资料知2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）的反应历程分两步：①2NO（g）⇌N2O2（g）（快） v1正=k1正c2（NO）    v1逆=k1逆c（N2O2）△H1<0②N2O2（g）+O2（g）⇌2NO2（g）（慢） v2正=k2正c（N2O2）c（O2）&nbsp

2019-12-02

研究氮氧化物的反应机理，对于消除对环境的污染有重要意义．升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）的速率却随着温度的升高而减小．查阅资料知
2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）的反应历程分两步：
①2NO（g）⇌N2O2（g）（快） v1正=k1正c2（NO）    v1逆=k1逆c（N2O2）△H1<0
②N2O2（g）+O2（g）⇌2NO2（g）（慢） v2正=k2正c（N2O2）c（O2）   v2逆=k2逆c2（NO2）△H2<0
请回答下列问题：
作业帮
（1）反应2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）的△H=___（用含△H1和△H2的式子表示）．一定温度下，反应2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=___，升高温度，K值___（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）决定2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）速率的是反应②，反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小关系为E1___E2（填“>”、“<”或“=”）．
由实验数据得到v2正～c（O2）的关系可用图1表示．当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为___（填字母）．
（3）工业上可用氨水作为NO2的吸收剂，NO2通入氨水发生的反应：2NO2+2NH3•H2O=NH4NO3+NH4NO2+H2O．若反应后的溶液滴入甲基橙呈红色，则反应后溶液呈___性，且c（NH4+）___c（NO3-）+c（NO2-）（填“>”“<”或“=”）．
（4）工业上也可用电解法处理氮氧化物（用NOX表示）的污染．电解池如图2所示，阴阳电极间是新型固体氧化物陶瓷，在一定条件下可传导O2-．该电解池阴极的电极反应式是___．阳极产生的气体N的化学式是___．
（5）某温度时，亚硝酸银AgNO2的 Ksp=9.0×10-4、Ag2SO4的Ksp=4.0×10-5，当向含NO2-、SO42-混合溶液中加入AgNO3溶液至SO42-恰好完全沉淀（即SO42-浓度等于1.0×10-5 mol•L-1）时，c（NO2-）=___．
优质解答
（1））①2NO（g）⇌N2O2（g）；②N2O2（g）+O2（g）⇌2NO2（g），而目标反应2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）的△H=①+②=△H1+△H2，由反应达平衡状态，所以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），则是K=
c2(NO2)
c(N2O2)c(O2)
=
K1正K2正
K1逆K2逆
，而正反应是放热反应，所以升高温度，平衡常数减小，
故答案为：△H1+△H2；
K1正K2正
K1逆K2逆
；减小；
（2）因为决定2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）速率的是反应②，所以反应①的活化能E1远小于反应②的活化能E2；决定反应速率的是反应②，而温度越高k2正增大，反应速率加快，二氧化二氮的浓度减少，导致两者的积减小；v2正升高到某一温度时v2正减小，平衡逆向移动，氧气的浓度增大，所以反应重新达到平衡，则变为相应的点为a，故答案为：<；a；
（3）根据电荷守恒c（NH4+）+c（H+）=c（NO3-）+c（NO2-）+c（OH-），而甲基橙呈红色，说明溶液呈酸性，c（H+）>c（OH-），所以c（NH4+）<c（NO3-）+c（NO2-），
故答案为：酸；<；
（4）O2-在阳极发生氧化反应生成氧气，所以气体N为O2，而氮的氧化物在阴极发生还原反应生成氮气，阴极的电极反应式：2NOx+4xe-=N2+2xO2-，
故答案为：2NOx+4xe-=N2+2xO2-；O2；
（5）当向含NO2-、SO42-混合溶液中加入AgNO3溶液至SO42-恰好完全沉淀，根据Ag2SO4的Ksp=4.0×10-5，此时银离子浓度=
4.0×10-5
1.0×10-5
=2.0，
c（NO2-）=
9.0×10-4
2.0
=4.5×10-4 mol•L-1，故答案为：4.5×10-4 mol•L-1． （1））①2NO（g）⇌N2O2（g）；②N2O2（g）+O2（g）⇌2NO2（g），而目标反应2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）的△H=①+②=△H1+△H2，由反应达平衡状态，所以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），则是K=
c2(NO2)
c(N2O2)c(O2)
=
K1正K2正
K1逆K2逆
，而正反应是放热反应，所以升高温度，平衡常数减小，
故答案为：△H1+△H2；
K1正K2正
K1逆K2逆
；减小；
（2）因为决定2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）速率的是反应②，所以反应①的活化能E1远小于反应②的活化能E2；决定反应速率的是反应②，而温度越高k2正增大，反应速率加快，二氧化二氮的浓度减少，导致两者的积减小；v2正升高到某一温度时v2正减小，平衡逆向移动，氧气的浓度增大，所以反应重新达到平衡，则变为相应的点为a，故答案为：<；a；
（3）根据电荷守恒c（NH4+）+c（H+）=c（NO3-）+c（NO2-）+c（OH-），而甲基橙呈红色，说明溶液呈酸性，c（H+）>c（OH-），所以c（NH4+）<c（NO3-）+c（NO2-），
故答案为：酸；<；
（4）O2-在阳极发生氧化反应生成氧气，所以气体N为O2，而氮的氧化物在阴极发生还原反应生成氮气，阴极的电极反应式：2NOx+4xe-=N2+2xO2-，
故答案为：2NOx+4xe-=N2+2xO2-；O2；
（5）当向含NO2-、SO42-混合溶液中加入AgNO3溶液至SO42-恰好完全沉淀，根据Ag2SO4的Ksp=4.0×10-5，此时银离子浓度=
4.0×10-5
1.0×10-5
=2.0，
c（NO2-）=
9.0×10-4
2.0
=4.5×10-4 mol•L-1，故答案为：4.5×10-4 mol•L-1．
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