Question

【题目】科学家寻找高效催化剂实现大气污染物转化：

2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) △H1

（1）已知：CO燃烧热△H2=－283kJ·mol－1。几种化学键键能数据如下：

化学键	N=N键	O=O键
键能/kJ·mol－1	945	498	630

N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H3= ，上述△H1= 。

（2）CO——空气在KOH溶液中构成燃料电池(石墨为电极)，若放电后，电解质溶液中离子浓度大小顺序为c(K+)>c(HCO3－)>c(OH－)>c(CO32－)>c(H+)，则负极的电极反应式为 。

（3）2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)的平衡常数表达式为 。图A中曲线 (填“I”或“II”)能正确表示平衡常数与温度的关系，理由是 。

（4）当NO、CO的浓度比为1时，体系中NO平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图B所示。α(NO)随着温度升高而 (填“增大”或“减小”)，其原因是 。图B中，压强由小到大的顺序为 ，其判断理由是 。

Answer 1

【答案】

（1）+183kJ·mol－1； －749 kJ·mol－1

（2）CO－2e－+3OH－=HCO3－+H2O

（3）K=； II；该可逆反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动，平衡常数K减小

（4）减小； 正反应放热，其它条件不变时升高温度，平衡向左移动，NO的转化率降低； p3<p2<p1；正反应是气体分子数减小的反应，当温度相同时，增大压强，平衡向右移动，NO的转化率增大。

【解析】

试题分析：（1）焓变=反应物键能总和-生成物键能总和，则反应①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H3=945kJ/mol+498kJ/mol-630kJ/mol×2=+183 kJmoL-1，CO的燃烧热△H2=-283kJmoL-1，即2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol ②，②-①得到2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)，所以2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)，△H1=-566kJ/mol-183 kJmoL-1=-749kJmoL-1，故答案为：+183 kJmoL-1；-749kJmoL-1；

（2）CO与空气在KOH溶液中构成燃料电池中，负极上CO发生失电子的氧化反应，根据离子浓度大小关系，得到电极反应式为；2CO-2e-+3OH-=HCO3-+H2O，故答案为：2CO-2e-+3OH-=HCO3-+H2O；

（3）2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)的平衡常数K=，反应释放热量，所以温度升高，K减小，图A中曲线Ⅱ能正确表示平衡常数与温度的关系，故答案为：K=；Ⅱ；该可逆反应的正反应为放热反应，升温平衡逆移，平衡常数K减小；

（4）根据图像，该可逆反应的正反应为放热反应，其它条件不变时升高温度，平衡向左移动，NO的转化率降低；2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)中，温度不变，增大压强，正向移动，所以NO平衡转化率增加，所以P3＜p2＜p1，故答案为：减小； 正反应放热，其它条件不变时升高温度，平衡向左移动，NO的转化率降低；P3＜p2＜p1；正反应是气体分子数减小的反应，其他条件不变时增大压强，平衡正移，NO转化率增大。