汽车尾气中含有CO.NO2.消除这两种物质对大气的污染是安装尾气净化装置.使它们发生反应:4CO(g)+2NO2(g)?4CO2(g)+N2(g)△H＜0(1)一定条件下.若该反应在一透明密闭容器中进行.能说明反应达到化学平衡状态的是．a．恒温恒容下.混合气体的颜色逐渐变浅b．恒温恒容下.混合气体的压强不再变化c．恒温恒压下.混合气体的质量� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

汽车尾气中含有CO、NO₂，消除这两种物质对大气的污染是安装尾气净化装置，使它们发生反应：4CO（g）+2NO₂（g）?4CO₂（g）+N₂（g）△H＜0
（1）一定条件下，若该反应在一透明密闭容器中进行，能说明反应达到化学平衡状态的是

（填字母）．
a．恒温恒容下，混合气体的颜色逐渐变浅
b．恒温恒容下，混合气体的压强不再变化
c．恒温恒压下，混合气体的质量不再变化
（2）某学习小组研究在其他条件不变时，改变温度（T₁＜T₂）对该反应化学平衡的影响，下列曲线正确的是

（填字母）．

（3）N₂O₄是火箭推进剂原料的之一，火箭残骸中常出现红棕色气体，是因为在常温下就存在反应：N₂O₄（g）?2NO₂（g）．当温度升高时，混合气体颜色变深，则该反应的正反应为

（填“吸热”或“放热”）反应．
（4）如果要测定NO₂的相对分子质量，在下列条件中，测定结果误差最小的是

（填字母）．
a．温度为0℃，压强为5.05×10⁴ Pa
b．温度25℃，压强为1.01×10⁵ Pa
c．温度100℃，压强为5.05×10⁴ Pa
（5）在t℃、1.01×10⁵ Pa下，密闭容器中的N₂O₄和NO₂的混合气体达到平衡时，c（N₂O₄）=0.0480mol?L^-1，c（NO₂）=0.0600mol?L^-1．
①反应2NO₂（g）?N₂O₄（g）的化学平衡常数K为

．（计算结果保留1位小数）
②现用一定量的Cu与足量的浓HNO₃反应，制得1.00L达到平衡状态的NO₂和N₂O₄的混合气体（t℃、1.01×10⁵ Pa下），则该混合气体中N₂O₄的物质的量为

mol．理论上至少需要消耗Cu为

g．

考点：化学平衡状态的判断,化学平衡常数的含义,化学平衡的调控作用,产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线,转化率随温度、压强的变化曲线,化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据可逆反应达到平衡状态时，一定满足正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量不再变化，该反应中只有二氧化氮为有色气体、正反应为气体体积减小的反应，据此进行判断；
（2）该反应为放热反应，升高温度，平衡向着逆向移动，但是正逆反应速率都同时增大，且逆反应速率大于正反应速率，据此进行判断；
（3）颜色加深，说明二氧化氮的含量增加，平衡向着生成二氧化氮的方向移动；
（4）根据反应N₂O₄（g）?2NO₂（g）为吸热反应、正反应为体积增大的反应分析平衡向着正向移动的条件；
（5）①根据不足数据及平衡常数表达式计算出反应2NO₂（g）?N₂O₄（g）的化学平衡常数K；
②计算N₂O₄和NO₂的物质的量，根据电子转移计算Cu的物质的量，根据m=nM计算Cu的质量．

解答： 解：（1）a．恒温恒容下，混合气体的颜色逐渐变浅，说明二氧化氮的浓度仍然发生变化，正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，故a错误；
b．恒温恒容下，混合气体的压强不再变化，该反应为气体体积减小的反应，若压强不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故b正确；
c．恒温恒压下，混合气体的质量不再变化，反应前后都是气体，气体的总质量始终不变，所以混合气体的总质量不能作为判断平衡状态的依据，故c错误；
故选b；
（2）A、温度发生变化，化学平衡或发生移动，所以一氧化碳的百分含量不会相等，故A错误；
B、该反应为放热反应，升高温度，平衡向着逆向移动，二氧化氮转化率减小，所以二氧化氮的转化率关系为：T₁＞T₂，故B正确；
C、升高温度，正逆反应速率都增大，该反应为放热反应，平衡向着逆向移动，所以逆反应速率大于正反应速率，图象中升高温度后，正反应速率不变是错误的，故C错误；
故选B；
（3）当温度升高时，混合气体颜色变深，说明生成的二氧化氮的浓度增大，平衡向着正向移动，正反应为吸热反应，
故答案为：吸热；
（4）如果要测定NO₂的相对分子质量，应该满足二氧化氮的含量越高越好，即平衡向着正向移动，该反应为吸热反应，所以温度越高越好；该反应为体积增大的反应，所以压强越小，测定结果越准确，综合考虑，选项c的条件下，二氧化氮的含量较大，测定结果更准确，
故选c；
（5）①平衡时，c（NO₂）=0.0600mol?L^-1、c（N₂O₄）=0.0480mol?L^-1，反应2NO₂（g?N₂O₄（g）的平衡常数k=

c(N2O4)

c2(NO2)

0.0480

0.06002

=13.3，
故答案为：13.3；
②温度压强相同，二氧化氮和四氧化二氮的浓度不变，所以N₂O₄的物质的量为：1L×0.0480mol?L^-1=0.0480mol，NO₂的物质的量为：1L×0.0600mol?L^-1=0.0600mol，根据电子转移守恒可知，参加反应Cu的物质的量为：

0.0600mol×1+0.048mol×2

=0.078mol，故参加反应的Cu的质量为0.078mol×64g/mol=4.992g，
故答案为：0.0480；4.992．

点评：本题考查了化学平衡状态的判断、化学平衡的影响因素及其应用、化学平衡的计算等知识，题目难度中等，注意掌握化学平衡的影响因素，明确化学平衡状态的特征及判断方法，掌握化学平衡常数的概念及计算方法．

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下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是（　　）

A、0.1mol/L的 NaHCO₃溶液中：c （Na⁺）+c （H⁺）+C（H₂CO₃）=c （HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c （OH^-）

B、等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合后的溶液中：C（Na⁺）＞C（HX）＞C（X^-）＞C（H⁺）＞C（OH^-）

C、在纯碱溶液中存在：C（OH^-）=C（H⁺）+C（HCO₃^-）+2C（H₂CO₃）

D、0.1mol/L HCOOH溶液中：C（HCOO^-）+C（OH^-）=C（H⁺）

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2013年初，全国各地多个城市都遭遇“十面霾伏”，造成“阴霾天”的主要根源之一是汽车尾气和燃煤尾气排放出来的固体小颗粒．
汽车尾气净化的主要原理为：2NO（g）+2CO（g）

催化剂

2CO₂+N₂．在密闭容器中发生该反应时，c（CO₂）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线如图所示．据此判断：
（1）该反应为

反应（填“放热”或“吸热”）：在T₂温度下，0～2s内的平均反应速率：v（N₂）=

；
（2）当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率．若催化剂的表面积S₁＞S₂，在答题卡上画出 c（CO₂）在T₁、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线．
（3）某科研机构，在t₁℃下，体积恒定的密闭容器中，用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度（具体数据见下表，CO₂和N₂的起始浓度为0）．

时间/s	0	1	2	3	4	5
c（NO）/xl0^-4mol L^-1	10.0	4.50	2.50	1.50	1.00	1.00
c（CO）/xl0^-3mol L^-1	3.60	3.05	2.85	2.75	2.70	2.70

t₁℃时该反应的平衡常数K=

，平衡时NO的体积分数为

．
（4）若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t₁时刻达到平衡状态的是

（填代号）．

（下图中v_正、K、n、m分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和质量）
（5）煤燃烧产生的烟气也含氮的氧化物，用CH₄催化还原NO_X可以消除氮氧化物的污染．
已知：CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂ （g）+CO₂ （g）+2H₂O（g）△H=-867.0kJ?mol^-1
2NO₂ （g）═N₂O₄ （g）△H=-56.9kJ?mol^-1
H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ?mol^-1
写出CH₄催化还原N₂O₄（g）生成N₂（g）、CO₂（g）和H₂O（l）的热化学方程式

．

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