Question

新近出版的《前沿科學》雜志刊發(fā)的中國環(huán)境科學研究院研究員的論文《汽車尾氣污染及其危害》，其中系統(tǒng)地闡述了汽車尾氣排放對大氣環(huán)境及人體健康造成的嚴重危害。目前降低尾氣的可行方法是在汽車排氣管上安裝催化轉化器。NO和CO氣體均為汽車尾氣的成分，這兩種氣體在催化轉換器中發(fā)生反應：2CO(g)＋2NO(g)N₂(g)＋2CO₂(g)  △H=－a kJ·mol^-1。

（1）CO₂的電子式為          。

（2）已知2NO(g)＋O₂(g)=2NO₂(g)  △H=－b kJ·mol^-1；CO的燃燒   熱△H=－c kJ·mol^-1。書寫在消除汽車尾氣中NO₂的污染時，NO₂與CO的可逆反應的熱化學反應方程式        。

（3）在一定溫度下，將2.0mol NO、2.4mol氣體CO通入到固定容積為2L的容器中，反應過程中部分物質的濃度變化如圖所示：

①有害氣體NO的轉化率為           ，0~15min  NO的平均速率v(NO)=           。

②20min時，若改變反應條件，導致CO濃度減小，則改變的條件可能是     （選填序號）。

a．縮小容器體積      b．增加CO的量     c．降低溫度      d．擴大容器體積

③若保持反應體系的溫度不變，20min時再向容器中充入NO、N₂各0.4mol，化學平衡將    移動（選填“向左”、“向右”或“不”）， 移動后在達到平衡時的平衡常數(shù)是    。

 

Answer 1

【答案】

（1） 　(1分)

（2）4CO(g)＋2NO₂(g)N₂(g)＋4CO₂(g)   △H=-a+b-2c kJ·mol^-1�！�(3分，方程式及狀態(tài)2分，焓變1 分)

（3）①40% (2分)    0.027mol/(L·min)   　(2分)    ②c d　(2分)    ③向左　(2分)

5/36  L/mol或0.14 L/mol(2分)

【解析】

試題分析：（1）CO₂的電子式 。

（2）2CO(g)＋2NO(g)N₂(g)＋2CO₂(g)  △H=－a kJ·mol^-1  ①

2NO(g)＋O₂(g)=2NO₂(g)  △H=－b kJ·mol^-1    ②

CO(g)＋1/2O₂(g)CO₂(g)   △H=－c kJ·mol^-1   ③

由①－②+2×③得 4CO(g)＋2NO₂(g)N₂(g)＋4CO₂(g)   △H=-a+b-2c kJ·mol^-1。

（3）①

2CO(g)＋2NO(g)N₂(g)＋2CO₂(g)

起始濃度(mol·L^－1)      1.2      1          0       0

轉化濃度(mol·L^－1)      0.4     0.4        0.2       0.4

平衡濃度(mol·L^－1)      0.8     0.6        0.2       0.4              

有害氣體NO的轉化率為×100%＝40%；0~15min  NO的平均速率v(NO)= ＝0.027mol/(L·min)�；瘜W平衡常數(shù)K=＝0.14。

②a．縮小容器體積，CO濃度增大，所以錯誤。

b．增加CO的量，CO濃度增大，所以錯誤。

c．降低溫度，正向移動，CO濃度減小，所以正確。

d．擴大容器體積，CO濃度減小，所以正確。

所以選c d。 

③20min時再向容器中充入NO、N₂各0.4mol，此時各成分的濃度變?yōu)?/p>

2CO(g)＋2NO(g)N₂(g)＋2CO₂(g)

瞬時濃度(mol·L^－1)       0.8       0.6        0.4      0.6

Qc＝＝0.625>0.14，所以逆向移動；化學平衡常數(shù)只和溫度有關，溫度不變，平衡常數(shù)不變，所以化學平衡常數(shù)還是L/mol或0.14 L/mol。

考點：考查化學反應原理綜合知識。