研究反应机理对于认识和调控化学反应意义重大,下面是NO、等大气污染物治理中的相关反应机理,回答下列问题:
I. NO在一定条件下与反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,反应原理为: , 已知每生成 , 放出166kJ的热量。
(1)向容器中充入和 , 充分反应后,放出的热量664kJ(填“>”“<”或“=”)。
(2)研究发现,NO与的反应过程可分为三步,每步均为基元反应:
i. (快)
ii. (慢)
iii. ……(快)
①第iii 步对应的基元反应是。
②该反应的中间产物是。
③整个反应过程中活化能最大的反应是第步(填标号)。
(3)反应速率方程可表示反应物浓度与反应速率的定量关系。NO与反应的速率方程为(k、m、n待测,其中k为常数,一般只受温度影响,指数m、n可以通过实验进行测定)。
已知在时,不同浓度NO与对应的反应速率如下表所示:
序号 | 速率/() | ||
① | |||
② | |||
③ |
可以推测,速率方程中的,;该反应速率表达式为。
II. 催化剂参与反应过程,能加快反应速率。
(4)的反应速率很慢,NO和都可以作为该反应的催化剂,快速生成。NO做催化剂时发生两步基元反应: 、 。请结合催化剂的特点,在下图中画出加入催化剂时的能量变化过程(在图上画出)(已知、均小于0)。