Question

汽车尾气是城市的主要空气污染物汽车尾气是城市的主要空气污染物，研究控制汽车尾气成为保护环境的首要任务．
（1）汽车内燃机工作时发生反应：N₂（g）+O₂（g）?2NO（g），是导致汽车尾气中含有NO的原因之一．T℃时，向5L密闭容器中充入6.5 mol N₂和7.5 mol O₂，在5 min时反应达到平衡状态，此时容器中NO的物质的量是5 mol．
①5 min内该反应的平均速率υ （NO）=

 

；T℃时，该反应的平衡常数K=

 

．
②反应开始至达到平衡的过程中，容器中下列各项发生变化的是

 

（填序号）．
a．混合气体的密度         b．混合气体的压强
c．正反应速率             d．单位时间内，N2和NO的消耗量之比
（2）H₂或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的．
已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）?△H=+180.5 kJ?mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6 kJ?mol^-1
则H₂与NO反应生成N₂和H₂O的热化学方程式是

 

．

Answer 1

考点：反应速率的定量表示方法,热化学方程式,化学平衡常数的含义,化学平衡的影响因素

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）①利用三段法“开始 变化 平衡”列出各组分数据，代入化学反应速率和化学平衡常数表达式计算；
②a．混合气体的总质量不变，容器的体积不变，据此判断；
b．混合气体总的物质的量不变，容器体积不变，据此判断；
c．随反应进行，反应物浓度降低，正反应速率逐渐降低；
d．随反应进行，反应物浓度降低，正反应速率逐渐降低，生成物的浓度增大，逆反应速率增大，故单位时间内，N₂的消耗量减小，NO的消耗量增大；
（2）根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的系数进行相应的计算．

解答： 解：（1）①由题中所给数据可知：
                 N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）
起始浓度（mol?L^-1）1.3     1.5       0
转化浓度（mol?L^-1）0.5     0.5      1.0
平衡浓度（mol?L^-1）0.8     1.0      1.0
则υ（NO）=

1.0mol/L

5min

=0.2mol/（L?min），K=

c2(NO)

c(N2)c(O2)

=

1．02

0.8×1.0

=1.25，
故答案为：0.2mol/（L?min）；1.25；
②a．混合气体的总质量不变，容器的体积不变，混合气体的密度不变，故a不符合；
b．混合气体总的物质的量不变，容器体积不变，混合气体的压强不变，故b不符合；
c．随反应进行，反应物浓度降低，正反应速率逐渐降低，故c符合；
d．随反应进行，反应物浓度降低，正反应速率逐渐降低，生成物的浓度增大，逆反应速率增大，
故单位时间内，N₂的消耗量减小，NO的消耗量增大，单位时间内，N₂和NO的消耗量之比减小，故d符合；
故答案为：cd；
（2）①已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6 kJ?mol^-1
依据盖斯定律可知②-①得：2H₂（g）+2NO（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H，
△H=（-571.6kJ/mol）-180.5kJ/mol═-752.1kJ/mol，
故答案为：2H₂（g）+2NO（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-752.1kJ/mol．

点评：本题涉及反应速率和化学平衡的综合应用，应用盖斯定律求焓变，培养学生的平衡思想，综合性强，难度中等，三段式是解平衡题常用的方法．