Question

研究控制汽車尾氣成為保護環(huán)境的重要任務(wù)．汽車內(nèi)燃機工作時發(fā)生反應(yīng)：
N₂（g）+O₂（g）?2NO（g） 是導致汽車尾氣中含有NO的原因之一．
（1）T℃時，向 5L密閉容器中充入6.5mol N₂和7.5mol O₂，在5min時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，此時容器中NO的物質(zhì)的量是5mol．5min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率υ（NO）=

 

．
（2）反應(yīng)過程中，容器壓強始終保持不變，這說明

 

（選填序號）．
a．反應(yīng)未達到平衡      b．高溫時NO與O₂不反應(yīng)      c．生成了其它氮氧化物
（3）H₂或CO可以催化還原NO以達到消除污染的目的．
已知：N₂（g）+O₂（g）→2NO（g）-180.5kJ、2H₂（g）+O₂（g）→2H₂O（l）+571.6kJ
則 H₂（g）與NO（g）反應(yīng)生成N₂（g）和H₂O（l）的熱化學方程式是

 

．
（4）當質(zhì)量一定時，增大固體催化劑的表面積可提高化學反應(yīng)速率．如圖表示在其他條件不變時，反應(yīng)：2NO（g）+2CO（g）?2CO₂（g）+N₂（g）中NO的濃度[c（NO）]隨溫度（T）、催化劑表面積（S）和時間（t）的變化曲線．
①該反應(yīng)是

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
②若催化劑的表面積S₁＞S₂，在圖中畫出c（NO）在T₁、S₂條件下達到平衡過程中的變化曲線．
（5）常壓下，取不同濃度、不同溫度的氨水測定，得到下表實驗數(shù)據(jù)．

溫度（℃）	c（氨水）（mol/L）	電離常數(shù)	電離度（%）	c（OH-）（mol/L）
0	16.56	1.37×10-5	9.098	1.507×10-2
10	15.16	1.57×10-5	10.18	1.543×10-2
20	13.63	1.71×10-5	11.2	1.527×10-2

①溫度升高，NH₃?H₂O的電離平衡向

 

（填“左”、“右”）移動，能支持該結(jié)論的表中數(shù)據(jù)是

 

；
a．電離常數(shù)        b．電離度          c．c（OH^-）         d．c（氨水）
②表中c（OH^-）基本不變的原因是

 

．

Answer 1

考點：化學平衡狀態(tài)的判斷,反應(yīng)熱和焓變,熱化學方程式,化學平衡的影響因素,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）①根據(jù)v=

△n V

△t

，計算v（NO）；
（2）N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）是兩邊計量相等的反應(yīng)，不管平衡還是未平衡，反應(yīng)未反應(yīng)壓強都不變，但是如果一氧化氮轉(zhuǎn)化為二氧化氮，氣體物質(zhì)的量減小，壓強變��；
（3）根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學方程式乘以適當?shù)南禂?shù)進行加減構(gòu)造目標熱化學方程式，反應(yīng)熱也乘以相應(yīng)的系數(shù)進行相應(yīng)的計算；
（4）根據(jù)到達平衡的時間，判斷溫度高低，再根據(jù)不同溫度下到達平衡時NO的濃度高低，判斷溫度對平衡的影響，據(jù)此判斷反應(yīng)熱效應(yīng)；催化劑的表面積S₁＞S₂，則催化劑S₁到達平衡的時間比催化劑S₂短，催化劑不影響平衡移動，平衡時NO的濃度相同，據(jù)此作圖；
（5）①溫度升高，促進NH₃?H₂O的電離，平衡向右移動，只有電離平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)；②氨水濃度再降低，而溫度升高，兩者雙重作用使c（OH^-）基本不變．

解答： 解：（1）①5min時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，此時容器中NO的物質(zhì)的量是5mol，則v（NO）=

5mol 5L

5min

=0.2 mol?L^-1?min^-1，故答案為：0.2 mol?L^-1?min^-1；
（2）針對反應(yīng)N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）是兩邊計量相等的反應(yīng)，不管平衡還是未平衡，反應(yīng)未反應(yīng)壓強都不變，但是如果一氧化氮轉(zhuǎn)化為二氧化氮，氣體物質(zhì)的量減小，壓強變小，故選b；
（3）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6 kJ?mol^-1
依據(jù)蓋斯定律可知②-①得：2H₂（g）+2NO（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H，
△H=（-571.6kJ/mol）-180.5kJ/mol═-752.1kJ/mol，故答案為：2H₂（g）+2NO（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-752.1kJ/mol；
（4）溫度T₂到達平衡的時間短，反應(yīng)速率快，故溫度T₂＞T₁，溫度越高，平衡時NO的濃度越高，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0；催化劑的表面積S₁＞S₂，則催化劑S₁到達平衡的時間比催化劑S₂短，催化劑不影響平衡移動，平衡時NO的濃度相同，故c（NO） 在T₁、S₂條件下達到平衡過程中的變化曲線為：；故答案為：放熱、；
（5）①溫度升高，促進NH₃?H₂O的電離，平衡向右移動，只有電離平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，故答案為：右，a；
（2）氨水濃度再降低，而溫度升高，兩者雙重作用使c（OH^-）基本不變，故答案為：氨水濃度降低，使c（OH^-）減小，而溫度升高，使c（OH^-）增大，雙重作用使c（OH^-）基本不變．

點評：本題主要考查化學反應(yīng)速率、影響化學平衡的因素、化學平衡圖象以及熱化學方程式的書寫等，難度不大，（4）中注意根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”原則判斷溫度高低是關(guān)鍵，作圖時注意到達平衡的時間與平衡時NO的濃度．