Question

【题目】汽车排放的尾气是大气污染气体之一。如何减少污染气体的排放是科学家研究的热门课题。请回答下列问题：

（1）已知：CO的燃烧热为283.0kJ·mol1，N2(g)+2O2(g) =2NO2(g) ΔH=+64kJ·mol1，则NO2(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=___kJ·mol1，若反应中有14g还原剂发生反应，则转移电子___mol。

（2）使汽车排放的CO和NO在一定条件下发生反应：2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)，可有效地减少空气污染。若在一定温度下，将6molNO、8molCO充入10L固定容积的容器中发生上述反应，反应过程中各物质的浓度变化如图1所示。

①该反应的化学平衡常数K=___。NO的平衡转化率=___。

②15min时，若改变反应条件，导致CO浓度发生如图1所示的变化，则改变的条件可能是___。

a.缩小容器体积b.增加CO2的量c.体积不变通入少量氩气d.加入催化剂

③当NO与CO的起始浓度相等时，体系中NO的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示，则下列说法正确的是___。

A．该反应ΔH<0 B．p1<p2<p3

C．升高温度正反应速率减小，逆反应速率增大 D．温度不变，增大压强，平衡常数增大

④以下说法中能判断反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)达到平衡的是___。

A．反应物和生成物的物质的量相等 B．单位时间内消耗1molNO同时生成1molCO2

C．混合气体压强不再发生变化 D．NO的浓度不再变化

⑤向反应容器中再分别充入下列气体，能使NO转化率增大的是___。

A．O2 B．N2 C．CO D．NO

Answer 1

【答案】-598 1 5 66.7% ab A C、D C

【解析】

（1）①N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH=+64kJ·mol1；CO的燃烧热为283.0kJ·mol1则②CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH= -283.0kJ·mol1；②×2-×①得NO2(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)；

（2）①列方程式的“三段式”根据公式K=可以求得；

②由图可知15min时CO的浓度增加并且反应速率比0-10min小，说明反应左移且没有增加反应速率；

③A. 由图可知，升高温度，NO的平衡转化率减小，反应左移，说明该反应放热，ΔH<0，故A正确；

B. 反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)是气体体积减小的反应，增大压强反应右移，NO的平衡转化率增大，由图可知平衡转化率：p1>p2>p3，则压强关系：p1>p2>p3，故B错误；

C. 升高温度正反应速率和逆反应速率都增大，故C错误；

D. 平衡常数和温度有关，温度不变，平衡常数不变，故D错误；

④根据反应到达平衡的条件判断；

⑤使NO转化率增大即反应右移。

（1）①N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH=+64kJ·mol1；CO的燃烧热为283.0kJ·mol1则②CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH= -283.0kJ·mol1；②×2-×①得NO2(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH= -283.0kJ·mol1×2-64× kJ·mol1= -598 kJ·mol1；该反应中还原剂是CO，C元素从+2价变成+4价，转移2个电子，14gCO的物质的量是=0.5mol，共转移电子0.5mol×2=1mol；

（2）①2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)

起始（mol/L）0.6 0.8 0 0

转化（mol/L）0.4 0.4 0.2 0.4

平衡（mol/L）0.2 0.4 0.2 0.4

K===5；NO的平衡转化率=×100%=66.7%；

②由图可知15min时CO的浓度增加并且反应速率比0-10min小，说明反应左移且没有增加反应速率，反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)是气体体积减小的反应，所以减小压强或者增加CO2的量可以让反应左移，故选ab；

③A. 由图可知，升高温度，NO的平衡转化率减小，反应左移，说明该反应放热，ΔH<0，故A正确；

B. 反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)是气体体积减小的反应，增大压强反应右移，NO的平衡转化率增大，由图可知平衡转化率：p1>p2>p3，则压强关系：p1>p2>p3，故B错误；

C. 升高温度正反应速率和逆反应速率都增大，故C错误；

D. 平衡常数和温度有关，温度不变，平衡常数不变，故D错误；

故选A；

④A. 反应物和生成物的物质的量相等不能说明反应已经到达平衡，故A错误；B. 单位时间内消耗1molNO同时生成1molCO2，则V正（NO）= 2V正（CO2），不能说明反应到达平衡，故B错误；C. 反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)是气体体积减小的反应，混合气体压强不再发生变化，则气体体积不再变化，说明反应到达平衡，故C正确；D. NO的浓度不再变化说明反应到达平衡，故D正确；故选CD；

⑤使NO转化率增大即反应右移，需要加入反应物CO，加入NO等效于增大压强，反应左移NO转化率减小，故选C。