汽车尾气是城市空气的主要污染物.如何减少汽车尾气(CO.NOx等)的污染是重要的科学研究课题．(1)汽车内燃机工作时反应N2(g)+O2是导致汽车尾气中含有NO的原因之一.该反应在不同温度下的平衡常数K如下表:温度27℃2000℃K值3.84×10-310.1①该反应为反应．②T℃时.该反应化学平衡常数K=1.当某时刻该反应体系中测得各物质的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

汽车尾气是城市空气的主要污染物，如何减少汽车尾气（CO、NO_x等）的污染是重要的科学研究课题．
（1）汽车内燃机工作时反应N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）是导致汽车尾气中含有NO的原因之一，该反应在不同温度下的平衡常数K如下表：

温度	27℃	2000℃
K值	3.84×10^-31	0.1

①该反应为

反应（填“放热”、“吸热”）．
②T℃时，该反应化学平衡常数K=1，当某时刻该反应体系中测得各物质的浓度为：
c（N₂）=0.2mol/L；c（O₂）=0.3mol/L；c（NO）=0.3mol/L，则此时可逆反应的反应速率（v）应满足的关系为

．
A．v（正）＞v（逆） B．v（正）＜v（逆）C．v（正）=v（逆） D．无法确定
（2）可用活性炭还原法处理氮氧化物．有关反应的化学方程式为：C（s）+2NO（g）?N₂ （g）+CO₂ （g）△H若已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₁； C （s）十O₂（g）=CO₂（g）△H₂则△H=

（3）某研究小组向密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T₁℃）条件下反应：
C（s）+2NO（g）?N₂ （g）+CO₂ （g），反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

浓度/mol?L^-1 时间/min	NO	N₂	CO₂
0	0.100	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.040	0.030	0.030
30	0.040	0.030	0.030
40	0.032	0.034	0.017

①从0～20min时间内，v（NO）=

；T₁℃时，该反应的平衡常数K=

（保留两位小数）．
②30min后，改变某一条件，平衡发生了移动，则改变的条件是

．
（4）CO分析仪以燃料电池为工作原理，该电池中电解质为氧化物固体，其中O^2-可以在固体电解质中自由移动．则该电池负极发生的反应是

；固体电解质中的O^2-向

极方向移动．

考点：化学平衡的影响因素,有关反应热的计算,化学电源新型电池

专题：

分析：（1）①平衡常数随温度的升高而增大，说明正反应吸热；
②据Q与K的大小比较判断反应方向，再确定正逆反应速率的相对快慢；
（2）据已知热化学方程式利用盖斯定律解答；
（3）①据v（NO）=

△c

△t

求算其反应速率；当20-30min时，各物质的物质的量不变，则该反应达到平衡状态，根据K=

[CO2]?[N2]

[NO]2

计算；
②根据表中数值知，NO、二氧化碳的浓度减小，氮气的浓度增大，说明改变条件是分离出二氧化碳物质；
（4）CO在负极发生氧化反应，结合O^2-生成二氧化碳；燃料电池中阴离子影响负极．

解答： 解：（1）①随温度的升高，化学平衡常数增大，说明升温平衡正向移动，正反应吸热，故答案为：吸热；
②Q=

0．32

0.2×0.3

=1.5＞K=1，平衡逆向移动，v（正）＜v（逆），故答案为：B；
（2）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₁； ②C （s）十O₂（g）=CO₂（g）△H₂据盖斯定律，②-①得：
C（s）+2NO（g）?N₂ （g）+CO₂ （g）△H=△H₂-△H₁，
故答案为：△H₂-△H₁；
（3）①v（NO）=

△c

△t

(0.1-0.40)mol/L

20min

=0.003 mol/（L?min）；当20-30min时，各物质的物质的量不变，则该反应达到平衡状态，K=

[CO2]?[N2]

[NO]2

0.03×0.03

0.042

=0.56，故答案为：0.003 mol/（L?min）；0.56；
②根据表中数值知，NO、二氧化碳的浓度减小，氮气的浓度增大，说明改变条件是分离出二氧化碳物质，故答案为：分离出了二氧化碳；
（4）CO在负极发生氧化反应，结合O^2-生成二氧化碳，电极反应式为：CO+O^2--2e^-=CO₂，燃料电池中阴离子移向负极，故答案为：CO+O^2--2e^-=CO₂；负．

点评：本题考查了平衡常数的大小和温度的关系、浓度熵与平衡常数的大小决定反应方向、盖斯定律、化学反应速率和平衡常数的计算、电极反应式书写，题目难度中等．

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．
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．
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