氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理，对于消除环境污染有重...

氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。请回答下列问题：

(1)部分氮氧化合物之间的转化所发生的化学反应如下：

I.NO(g)＋NO2(g)＋O2(g)N2O5(g) △H1＝－112.5 kJ·mol－1

II.2NO(g)＋C2(g)2NO2(g) △H2＝－114.2 kJ·mol－1

①反应2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)的 △H＝________kJ·mol－1

②反应II的机理为：

第一步：2NO (g)N2O2(g)(快) △H3<0

第二步：N2O2(g)＋O2(g)→2NO2(g)(慢) △H4<0

下列说法正确的是__________(填标号)

A.N2O2是反应的中间体 B.第一步反应的活化能较大

C.第一步、第二步中的碰撞均100%有效 D.整个反应的反应速率由第二步决定

(2)常温常压下，SO2与O2间的反应极慢，但向二者的混合物中加入适量的NO2后，SO2很快就会转化为SO3。反应过程中，反应体系的能量变化可用下图中的某一曲线表示(图中曲线a表示没有使用NO2时的能量变化)。

①最可能表示使用了NO2的能量变化曲线是______(填“b”或“c”)，Ea表示的意义是_______。

②若维持其他条件不变，用催化剂V2O5代替NO2，下列物理量中不可能变化的是_______(填标号)。

A.反应的活化能 B.反应速率 C.反应热 D.平衡常数K

(3)2L恒容密闭容器中最初存在n(SO2)＝4 mol、n(O2)＝x mol的混合物，分别在温度为T1、T2条件下发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H<0。控制其他条件不变，改变n(O2)，测得平衡时SO3的体积分数[φ(SO3)]与)n(O2)的关系如图所示。

①T1_________T2(填“>”或“<”)，a、b、c三点时，SO2转化率最大的是_____________。

②若x＝2，计算温度为T1时反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常数K＝____________。

＋110.8 AD b SO2与O2未加催化剂时的活化能 CD < c 252 【解析】 (1)①根据盖斯定律，得出Ⅱ－2×Ⅰ，进行计算； ②根据反应II的机理进，N2O2为中间体，反应速率快，活化能低，碰撞不能达到100%有效等进行分析； (2)①催化剂参与反应，涉及多个反应，根据能量与反应进程的关系进行分析； ②影响这些物理量的因素进行入手分析； (3)①根据影响化学平衡移动的因素进行分析； ②利用三段式法进行计算； (1)①依据目标反应方程式，得出Ⅱ－2×Ⅰ，△H=△H2－2△H1=[－114.2kJ·mol－1－2×(－112.5kJ·mol－1)]=＋110.8kJ·mol－1；答案：＋110.8； ②A. N2O2是第一个反应的生成物，第二反应的反应物，因此N2O2是反应中间体，故A说法正确； B. 活化能越大，越难进行反应，第一步反应快，说明第一步反应活化能较小，故B说法错误； C. 活化分子的碰撞不是100%有效，故C说法错误； D.整个反应的反应速率是由慢决定，该机理中第二步反应慢，整个反应的反应速率是由第二步决定，故D说法正确；答案：AD； (2)①根据题意NO2在SO2与O2反应中作催化剂，催化剂参与反应，降低反应的活化能，涉及多个反应，因此最有可能表示使用NO2的能量变化曲线的是b；Ea表示SO2与O2未加催化剂时的活化能；答案：b；SO2与O2未加催化剂时的活化能； ②A. V2O5是催化剂，使用催化剂，降低活化能，因此反应的活化能发生变化，故A不符合题意； B. 使用催化剂，降低活化能，加快反应速率，故B不符合题意； C. 反应热只与始态和终态有关，与反应的过程无关，因此反应热保持不变，故C符合题意； D. 平衡常数K只受温度的影响，使用催化剂温度不变，则平衡常数K保持不变，故D符合题意；答案：CD； (3)①该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，SO3的体积分数减少，根据图像，T1

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