2021届新高考化学二轮（选择性考试）专题复习题型解读四 化学反应原理解题指导含解析

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题型解读四 化学反应原理解题指导
1．(2020·深圳第一次调研)大气环境中 NOx的减量化排放受到国
内外广泛关注。利用碳还原 NO 的反应为 C(s)＋2NO(g) N2(g)＋
CO2(g)。
回答下列问题：
(1)该反应在常温下可以自发进行，则反应的 ΔH______0(填“>”
“＝”或“<”)，有利于提高 NO 平衡转化率的条件是________(任写
一条)。
(2)以上反应可分为如下四步反应历程，写出其中第三步的反应：
第一步：2NO===(NO)2
第二步：C＋(NO)2===C(O)＋N2O
第三步：________
第四步：2C(O)===CO2＋C
(3)对比研究活性炭负载钙、镧氧化物的反应活性。在三个反应器
中分别加入 C、CaO/C、La2O3/C，通入 NO 使其浓度达到 0.1 mol·L－
1。不同温度下，测得第 2小时 NO 去除率如图所示：
① 据图分析，490 ℃以下，三种情况下反应的活化能最小的是__
______(用a、b、c表示)；CaO/C、La2O3/C 去除 NO 效果比 C更好，
其依据是_____________________________________________
_______________________________________(写一条)。
② 上述实验中，490 ℃时，若测得 CaO/C 对NO 的去除率为
60%，则可能采取的措施是________(填字母)。
A．及时分离出 CO2
B．压缩体积
C．恒容下，向体系中通入氮气
D．寻找更好的催化剂
③490 ℃时的反应速率 v(NO)＝______mol·L－1·h－1，该温度下此
反应的平衡常数为 121，则反应达平衡时 NO 的去除率为________(保
留两位有效数字)。
解析：(1)常温下该反应在常温下可以自发进行，ΔG＜0，ΔS＞
0，判断 ΔG＝ΔH－TΔS中的 ΔH＜0；有利于提高 NO 平衡转化率的
条件即让平衡正向移动方法，降温。
(2)总反应为 C(s)＋2NO(g) N2(g)＋CO2(g)，
①2NO===(NO)2、② C＋(NO)2===C(O)＋N2O、④ 2C(O)===
CO2＋C
根据盖斯定律，①＋②＋③＋④式得到总反应，③式等于总反应
减去(①＋②＋④)得到：C＋N2O===C(O)＋N2。
(3)①由图可知，CaO/C、La2O3/C 和C去除 NO 效果最好的是
a，是反应速率最快的，反应的活化能最小的也是 a；由图可知，
CaO/C、La2O3/C 去除 NO 效果比 C更好，原因是相同条件下，NO
去除率更高(或在较低温度下 NO 去除的效果好，或纯碳的活化能高、
反应速率慢)；
②根据图象可知，490 ℃时，NO 的去除率是 45%，现在的去除
率为 60%，A项，及时分离出 CO2，会使平衡正向移动，速率是减慢
的，不一定增加 NO 的去除率，错误；B项，压缩体积，增大了浓度，
速率加快，可以增加 NO 的去除率，正确；C项，恒容下，向体系中
通入氮气，增加生成物的浓度，平衡逆向移动，不能增加 NO 的去除
率，错误；D项，不同的催化剂，催化效果不一样，故可以寻找更好
的催化剂，提高 NO 的去除率，正确；答案选 BD。
③根据图象，490 ℃时，NO 的去除率是 45%，NO 的初始浓度
为0.1 mol·L－1，则转化浓度为 0.045 mol·L－1，v(NO)＝＝＝0.0225
mol·L－1·h－1；
设平衡时生成的氮气的浓度为 x，
C(s)＋2NO(g) N2(g)＋CO2(g)
开始/(mol·L－1) 0.1 0 0
变化/(mol·L－1) 2x x x
平衡/(mol·L－1) 0.1－2x x x
则平衡常数 K＝＝121，解得 x＝，反应达平衡时 NO 的去除率为
×100%＝96%。
答案：(1)＜　降温
(2)C＋N2O===C(O)＋N2
(3)①a　相同条件下，NO 去除率更高　② BD　③ 0.0225　96%
2．(2020·江淮十校联考)氮的氧化物是大气污染物之一，用活性
炭或一氧化碳还原氮氧化物，可防止空气污染。回答下列问题：
(1)汽车尾气中常含有碳烟、CO、NO 等有害物质，尾气中含有碳
烟的主要原因为______________________________________。
(2)已知在 298 K 和101 kPa 条件下，有如下反应：
反应①：C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
反应②：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)
ΔH2＝＋180.5 kJ·mol－1
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