Question

【題目】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(jī)工作時(shí)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(shí)，向5L密閉容器中充入6.5molN2和7.5molO2，在5min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)容器中NO的物質(zhì)的量是5mol。

①5min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率υ(NO)=___；在T℃時(shí)，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(xiàng)發(fā)生變化的是___（填序號(hào)）。

a.混合氣體的密度

b.混合氣體的壓強(qiáng)

c.正反應(yīng)速率

d.單位時(shí)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) ΔH=+180.5kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1

則H2(g)與NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式是___。

Answer 1

【答案】0.2mol·L-1·min-1 1.25 cd 2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=－752.1kJ·mol-1

【解析】

(1)①利用三段式列出各組分?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(jì)算；

②a．混合氣體的總質(zhì)量不變，容器的體積不變；

b．混合氣體總的物質(zhì)的量不變，容器體積不變；

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(shí)間內(nèi)，N2的消耗量減小，NO的消耗量增大，據(jù)此分析判斷；

(2)根據(jù)蓋斯定律分析計(jì)算。

(1)①T℃時(shí)，向 5L密閉容器中充入6.5molN2和7.5molO2，在5min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)容器中NO的物質(zhì)的量是5mol，由題中所給數(shù)據(jù)可知：

則υ(NO)==0.2mol/(Lmin)，K===1.25；

故答案為：0.2mol/(Lmin)；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不選；

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(qiáng)不變，故b不選；

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選；

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(shí)間內(nèi)，N2的消耗量減小，NO的消耗量增大，單位時(shí)間內(nèi)，N2和NO的消耗量之比減小，故d選；

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，依據(jù)蓋斯定律可知②-①得：2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l) △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。