Question

汽車尾氣是城市的主要空氣污染物汽車尾氣是城市的主要空氣污染物，研究控制汽車尾氣成為保護(hù)環(huán)境的首要任務(wù)．
（1）汽車內(nèi)燃機工作時發(fā)生反應(yīng)：N₂（g）+O₂（g）?2NO（g），是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一．T℃時，向5L密閉容器中充入6.5 mol N₂和7.5 mol O₂，在5 min時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時容器中NO的物質(zhì)的量是5 mol．
①5 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率υ （NO）=

 

；T℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

．
②反應(yīng)開始至達(dá)到平衡的過程中，容器中下列各項發(fā)生變化的是

 

（填序號）．
a．混合氣體的密度         b．混合氣體的壓強
c．正反應(yīng)速率             d．單位時間內(nèi)，N2和NO的消耗量之比
（2）H₂或CO可以催化還原NO以達(dá)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
則H₂與NO反應(yīng)生成N₂和H₂O的熱化學(xué)方程式是

 

．

Answer 1

考點：反應(yīng)速率的定量表示方法,熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的影響因素

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）①利用三段法“開始 變化 平衡”列出各組分?jǐn)?shù)據(jù)，代入化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式計算；
②a．混合氣體的總質(zhì)量不變，容器的體積不變，據(jù)此判斷；
b．混合氣體總的物質(zhì)的量不變，容器體積不變，據(jù)此判斷；
c．隨反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物濃度降低，正反應(yīng)速率逐漸降低；
d．隨反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物濃度降低，正反應(yīng)速率逐漸降低，生成物的濃度增大，逆反應(yīng)速率增大，故單位時間內(nèi)，N₂的消耗量減小，NO的消耗量增大；
（2）根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學(xué)方程式乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)進(jìn)行加減構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式，反應(yīng)熱也乘以相應(yīng)的系數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的計算．

解答： 解：（1）①由題中所給數(shù)據(jù)可知：
                 N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）
起始濃度（mol?L^-1）1.3     1.5       0
轉(zhuǎn)化濃度（mol?L^-1）0.5     0.5      1.0
平衡濃度（mol?L^-1）0.8     1.0      1.0
則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，
故答案為：0.2mol/（L?min）；1.25；
②a．混合氣體的總質(zhì)量不變，容器的體積不變，混合氣體的密度不變，故a不符合；
b．混合氣體總的物質(zhì)的量不變，容器體積不變，混合氣體的壓強不變，故b不符合；
c．隨反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物濃度降低，正反應(yīng)速率逐漸降低，故c符合；
d．隨反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物濃度降低，正反應(yīng)速率逐漸降低，生成物的濃度增大，逆反應(yīng)速率增大，
故單位時間內(nèi)，N₂的消耗量減小，NO的消耗量增大，單位時間內(nèi)，N₂和NO的消耗量之比減小，故d符合；
故答案為：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．

點評：本題涉及反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合應(yīng)用，應(yīng)用蓋斯定律求焓變，培養(yǎng)學(xué)生的平衡思想，綜合性強，難度中等，三段式是解平衡題常用的方法．