[题目]高温下N2和O2发生反应N2(g)+O2(g)2NO(g).是导致汽车尾气中含有NO的原因之一.(1)下图是T1.T2两种不同温度下.一定量的NO发生分解过程中N2的体积分数随时间变化的图像.据此判断反应N2(g)+O2(g)2NO(g)为 (填“吸热或“放热 )反应.(2)2000℃时向容积为2L的密闭容器中充入10molN2与5molO2.达到平� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】高温下N2和O2发生反应N2(g)+O2(g)2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。

(1)下图是T1、T2两种不同温度下，一定量的NO发生分解过程中N2的体积分数随时间变化的图像，据此判断反应N2(g)+O2(g)2NO(g)为_______(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)2000℃时向容积为2L的密闭容器中充入10molN2与5molO2，达到平衡后NO的物质的量为2mol，则此反应的平衡常数K=____。该温度下，若开始时向上述容器中充入N2和O2均为1mol，则达到平衡后N2的转化率为______。

(3)汽车净化装置里装有含Pd化合物的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所示。写出其变化的总化学反应方程式:__________。

(4)为减少汽车尾气中NOx的排放，常采用CxHy(烃)催化还原NOx消除氢氧化物的污染。例如：

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ/mol

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2

若16gCH4还原NO2至N2共放出热量867kJ，则△H2=_______。

【答案】吸热 1/9或0.11 1/7或14.3% 2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2 －1160 kJ·mol-1

【解析】(1)根据“先拐先平数值大”原则判断的T1、T2大小，再根据平衡时氮气的体积分数判断温度对平衡的影响；

(2)平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比；根据温度不变，平衡常数不变，利用三段式求出反应混合物各组分物质的量的变化量、平衡时反应混合物各组分物质的量，代入平衡常数表达式解出未知数，最后求转化率；

(3)根据图像判断出反应物、产物，然后配平写出方程式；

(4)根据盖斯定律先将两个方程式相加得甲烷转化为氮气的方程式，根据甲烷和热量的关系计算反应热。

(1)根据图像判断，T2曲线先到达平衡，反应速率大，温度较高，而温度升高，氮气的体积分数减小，说明升高温度平衡向正反应移动，升高温度向吸热方向进行，故正反应为吸热反应，故答案为：吸热；

(2)利用三段式求出反应混合物各组分物质的量的变化量、平衡时反应混合物各组分物质的量。

N2(g)+O2(g)2NO(g)，

起始(mol/L)：5 2.5 0

反应(mol/L)：0.5 0.5 1

平衡(mol/L)：4.5 2 1

所以平衡常数k===；

令N2转化的物质的量为xmol，则

N2(g)+O2(g)2NO(g)，

起始(mol)：1 10

反应(mol)：x x 2x

平衡(mol)：1-x 1-x2x

所以平衡常数k===，解得x=，N2的转化率为×100%=14.3%，故答案为：；14.3%；

(3)根据图像可知，NO2为中间产物，反应物为NO、O2、CO，产物为CO2、N2，反应方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2。故答案为：2NO+O2+4CO4CO2+N2；

(4)①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJmol-1，②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2，根据盖斯定律，将①+②得：2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=-574kJmol-1+△H2=867kJmol-1×2，解得△H2=-1160kJmol-1，故答案为：-1160kJmol-1。

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B.被氧化的Fe2+和未被氧化的Fe2+个数之比为1：2

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D.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：4

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