Question

【題目】（題文）CO和NO2是汽車尾氣的主要污染物．汽車尾氣的反應(yīng)式之一為：2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）．請(qǐng)回答下列問題：

（1）已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol

C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5kJ/mol

2C（s）+O2═2CO（g）△H=﹣221kJ/mol

則2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）△H=______．

（2）一定溫度下，在一體積為VL的密閉容器中充入一定量的NO和CO時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行到t時(shí)刻時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)n（CO）=a mol、n（NO）=2a mol、n（N2）=b mol，且N2占平衡混合氣體總價(jià)體積的1/4．

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______（用只含a、V的式子表示）

②判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是______（填序號(hào)）

A．v（CO2）生成=v（CO）消耗

B．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變

C．混合氣體的密度不再改變

D．NO、CO、N2、CO2的物質(zhì)的量濃度均不再變化

（3）在一定溫度下，將2.0mol NO、2.4mol CO通入固定容積2L的密閉容器中，反應(yīng)過程中部分物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖一所示，

則①有害氣體NO的轉(zhuǎn)化率是______，0～15min CO2的平均反應(yīng)速率v（CO2）=______②20min時(shí)，若改變反應(yīng)條件，導(dǎo)致CO濃度減小，則改變的條件是______（填序號(hào)）

A．增加CO2的量 B．加入催化劑 C．降低溫度 D．?dāng)U大容積體積

（4）通過NOX傳感器可監(jiān)測NOX的含量，其工作原理如圖二所示，

則①Pt電極上發(fā)生的是______反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）②NiO電極上的電極反應(yīng)式為______．

Answer 1

【答案】﹣746.5kJ/mol27V/aBD40%0.027molL﹣1min﹣1CD還原NO+O2﹣﹣2e﹣=NO2

【解析】

（1）①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol

②C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5kJ/mol

③2C（s）+O2═2CO（g）△H=﹣221kJ/mol；由蓋斯定律可知2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）△H=﹣③+2②﹣①=﹣（﹣221KJ/mol ）+2×（﹣393.5KJ/mol ）﹣180.5KJ/mol=﹣746.5KJ/mol，故答案為：﹣746.5kJ/mol；

（2）①在平衡狀態(tài)下，c（CO）=mol/L、c（NO）=mol/L、c（N2）=mol/L，c（CO2）=mol/L，由化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算式可得K==，因N2占平衡混合氣體總體積的1/4，則有，化簡可得：b=3a；代入可得K=27V/a，故答案為：27V/a；

②A．v（CO2）生成=v（CO）消耗，都體現(xiàn)的正反應(yīng)，未體現(xiàn)正逆之間的關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變，說明氣體的物質(zhì)的量不變，故B正確；C．混合氣體的密度不再改變，體積一定，氣體的總質(zhì)量一定，密度始終是一個(gè)定值，故C錯(cuò)誤；D．NO、CO、N2、CO2的物質(zhì)的量濃度均不再變化，說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)平衡狀態(tài)，故D正確；故答案為：BD；

（3）①一定溫度下，將2.0mol NO、2.4mol CO通入固定容積2L的密閉容器中，依據(jù)圖象分析可知，平衡狀態(tài)氮?dú)馕镔|(zhì)的量為0.4mol，一氧化碳物質(zhì)的量為1.6mol；依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算；

2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）

起始量（mol） 2 2.4 0 0

變化量（mol） 0.8 0.8 0.4 0.8

平衡量（mol） 1.2 1.6 0.4 0.8

NO的平衡轉(zhuǎn)化率=0.8mol/2mol×100%=40%；0～15min平均反應(yīng)速率v（CO2）=0.8mol /(2L×15min)=0.027molL﹣1min﹣1；故答案為：40%；0.027molL﹣1min﹣1；

②A．增加CO2的量，平衡逆向，導(dǎo)致CO的濃度變大，故A錯(cuò)誤；B．加入催化劑，平衡不移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．降低溫度，平衡正向，導(dǎo)致CO濃度減小，故C正確；D．?dāng)U大容積體積，反應(yīng)物和生成物的濃度都減小，平衡移動(dòng)的結(jié)果，只能減弱減小，但不能抵消，故D正確；故答案為：CD；

（4）①鉑電極上氧氣得電子生成氧離子而被還原，故答案為：還原；

②NiO電極上NO失電子和氧離子反應(yīng)生成二氧化氮，所以電極反應(yīng)式為：NO+O2﹣﹣2e﹣=NO2，故答案為：NO+O2﹣﹣2e﹣=NO2。