Question

7．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環(huán)境的首要任務．
（1）汽車內(nèi)燃機工作時發(fā)生反應：N₂（g）+O₂（g）?2NO（g），是導致汽車尾氣中含有NO的原因之一．T℃時，向5L密閉容器中充入6.5molN₂和7.5molO₂，在5min時反應達到平衡狀態(tài)，此時容器中NO的物質(zhì)的量是5mol．
①5min內(nèi)該反應的平均速率υ （NO）=0.2mol/（L．min）；在T℃時，該反應的平衡常數(shù)K=1.25
②反應開始至達到平衡的過程中，容器中下列各項發(fā)生變化的是cd（填序號）．
a．混合氣體的密度         b．混合氣體的壓強
c．正反應速率             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以達到消除污染的目的．
已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ•mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1
則H₂（g）與NO（g）反應生成N₂（g）和H₂O（l）的熱化學方程式是：2H₂（g）+2NO（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-752.1 kJ•mol^-1
（3）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速率．圖1表示在其他條件不變時，反應：
2NO（g）+2CO（g）?2CO₂（g）+N₂（g） 中c（NO）隨溫度（T）、催化劑表面積（S）和時間（t）的變化曲線．該反應的△H＜0 （填“＞”或“＜”）．
（4）圖2所示原電池的敘述，正確的是（鹽橋中裝有含瓊膠的KCl飽和溶液）ACD
A．電子由鋅片沿導線到銅片上
B．取出鹽橋后，電流計依然發(fā)生偏轉(zhuǎn)
C．反應中，鹽橋中K⁺會移向CuSO₄溶液
D．反應后銅片質(zhì)量增加．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計算v（NO）；計算平衡時各組分物質(zhì)的量濃度，再根據(jù)K=$\frac{{c}^{2}（NO）}{c（{N}_{2}）×c（{O}_{2}）}$計算；
化學平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應到達平衡時，生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應物的濃度系數(shù)次冪之積的比，固體、純液體不需要在化學平衡常數(shù)中寫出；
②a．混合氣體總質(zhì)量不變，容器容積不變，混合氣體的密度始終不變；
b．隨反應進行混合氣體總物質(zhì)的量不變，恒溫恒容下，壓強之比等于物質(zhì)的量之比；
c．隨反應進行反應物濃度減��；
d．平衡之前，正反應速率大于逆反應速率，隨反應進行，正反應速率減小，逆反應速率增大；
（2）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ•mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，②-①可得：2H₂（g）+2NO（g）=N₂（g）+2H₂O（l）；
（3）溫度越高反應速率越快，到達平衡時間越短，故溫度T₂＞T₁，升高溫度NO的濃度增大，說明平衡逆向移動，則正反應為放熱反應；
（4）A．Zn為負極，Cu為正極，電子由負極沿導線移向正極；
B．取出鹽橋后，處于斷路狀態(tài)，不能形成原電池；
C．反應中，鹽橋中K⁺會移向正極；
D．Cu為正極，發(fā)生還原反應，析出Cu．

解答 解：（1）①5min時反應達到平衡狀態(tài)，容器中NO的物質(zhì)的量是5mol，則v（NO）=$\frac{\frac{5mol}{5L}}{5min}$=0.2mol/（L．min）；
               N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）
起始濃度（mol/L）：1.3    1.5     0
變化濃度（mol/L）：0.5    0.5     1
平衡濃度（mol/L）：0.8    1       1
平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（NO）}{c（{N}_{2}）×c（{O}_{2}）}$=$\frac{{1}^{2}}{0.8×1}$=1.25
故答案為：0.2mol/（L．min）；1.25；
②a．混合氣體總質(zhì)量不變，容器容積不變，混合氣體的密度始終不變，故a不符合；
b．隨反應進行混合氣體總物質(zhì)的量不變，恒溫恒容下，壓強始終不變，故b不符合；
c．隨反應進行反應物濃度減小，平衡前正反應速率減小，故c符合；
d．平衡之前，正反應速率大于逆反應速率，隨反應進行，正反應速率減小，逆反應速率增大，故單位時間內(nèi)，N₂和NO的消耗量之比發(fā)生變化，故d符合，
故選：cd；
（2）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ•mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，②-①可得：2H₂（g）+2NO（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-752.1 kJ•mol^-1，
故答案為：2H₂（g）+2NO（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-752.1 kJ•mol^-1；
（3）溫度越高反應速率越快，到達平衡時間越短，故溫度T₂＞T₁，升高溫度NO的濃度增大，說明平衡逆向移動，則正反應為放熱反應，該反應的△H＜0，
故答案為：＜；
（4）A．電子由負極沿導線移向正極，Zn為負極，Cu為正極，故A正確；
B．取出鹽橋后，處于斷路狀態(tài)，不能形成原電池，電流計不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；
C．反應中，鹽橋中K⁺會移向正極，即K⁺會移向CuSO₄溶液，故C正確；
D．Cu為正極，發(fā)生還原反應，析出Cu，反應后銅片質(zhì)量增加，故D正確．
故選：ACD．

點評 本題考查化學反應速率與化學平衡常數(shù)計算、化學平衡圖象、熱化學方程式書寫、原電池原理等，側(cè)重考查學生分析解決問題的能力、對知識的遷移運用能力．