Question

【题目】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．在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物进行相互反应，生成无毒物质；或者使用新型燃料电池作汽车动力，减少汽车尾气污染．
（1）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=+180.5kJmol﹣1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣571.6kJmol﹣1
则H2（g）与NO（g）反应生成N2（g）和H2O（l）的热化学方程式是 ．
（2）当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率．图表示在其他条件不变时，反应：2CO（g）+2NO（g）2CO2（g）+N2（g） 中NO的浓度[c（NO）]随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线．
①该反应的△H0 （填“＞”或“＜”）．
②若催化剂的表面积S1＞S2 ， 在右图中画出c （NO） 在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线 ．

（3）在某温度时，按下列流程探究某种催化剂作用下的反应速率，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

时间/s	0	1	2	3	4
c （NO）（×10﹣3 molL﹣1）	1.00	0.50	0.20	0.10	0.10
c （CO）（×10﹣3 molL﹣1）	3.00	2.50	2.20	2.10	2.10

不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响，按要求完成以下计算（写出计算过程，只写出计算结果的不给分）：①计算前2s内的△c （CO2）；
②计算前2s内的平均反应速率v （N2）；
③计算达到平衡时NO的转化率．

Answer 1

【答案】
（1）2H2（g）+2NO（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=﹣752.1 kJ?mol﹣1
（2）＜；
（3）

解：

	2CO（g）	+	2NO（g）		2CO2（g）	+	N2（g）
起始浓度（×10﹣3 molL﹣1）	3.00		1.00		0.80		0.40
2s末浓度（×10﹣3 molL﹣1）	2.20		0.20		0.80		0.40
2s变化浓度（×10﹣3 molL﹣1）	0.80		0.80		0.80		0.40
平衡浓度（×10﹣3 molL﹣1）	2.10		0.10		0.90		0.45

①△c （CO2）=0.80 molL﹣1，答：前2s内的△c （CO2）为0.80 molL﹣1 ；

②v （N2）= =0.20 molL﹣1s﹣1，

答：0.20 molL﹣1s﹣1 ；

③依据上述三行计算得到平衡时NO的转化率为 ×100%=90%，

答：达到平衡时NO的转化率为90%．

【解析】解：（1）已知：①N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJmol﹣1
②2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣571.6kJmol﹣1根据盖斯定律，②﹣①可得：2H2（g）+2NO（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=﹣752.1 kJmol﹣1 ， 所以答案是：2H2（g）+2NO（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=﹣752.1 kJmol﹣1；（2）①温度T2到达平衡的时间短，反应速率快，故温度T2＞T1 ， 温度越高，平衡时NO的浓度越高，说明升高温度平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应，即△H＜0，所以答案是：＜；②催化剂的表面积S1＞S2 ， 则催化剂S1到达平衡的时间比催化剂S2短，催化剂不影响平衡移动，平衡时NO的浓度相同，故c（NO） 在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线为 ，所以答案是： ；
【考点精析】根据题目的已知条件，利用化学平衡的计算的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．