Question

汽車尾氣是城市空氣的主要污染物，如何減少汽車尾氣（CO、NO_x等）的污染是重要的科學(xué)研究課題．
（1）已知：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₁
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H₂
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₃
則4NO（g）+4NH₃（g）+O₂（g）═4N₂（g）+6H₂O（g）△H=

 

（用△H₁、△H₂、△H₃表達）
（2）在密閉容器中，一定條件下，進行如下反應(yīng)：2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g），下列說法不能說明該反應(yīng)達到平衡的是

 

 （填字母）
A．NO的生成速率與NO的消耗速率相等
B．v（CO）=v（CO₂）
C．體系的壓強保持不變
D．各物質(zhì)的濃度保持不變
（3）可用活性炭還原法處理氮氧化物．有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）△H＞0
某研究小組向密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫（T₁℃）條件下反應(yīng)，反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下：

濃度/mol?L-1 時間/min	NO	N2	CO2
0	0.100	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.040	0.030	0.030
30	0.040	0.030	0.030
40	0.032	0.034	0.017

①寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式：K=

 

．
②30min后，改變某一條件，平衡發(fā)生了移動，則改變的條件是

 

；若升高溫度，NO濃度將

 

（填“增大”、“不變”或“減小”）．
③計算從0～20min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率．（寫出計算過程）

 

．

Answer 1

考點：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,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學(xué)方程式；
（2）依據(jù)平衡標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，各成分含量保持不變，據(jù)此分析選項；
（3）①依據(jù)反應(yīng)化學(xué)方程式，結(jié)合平衡常數(shù)是利用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積得到；
②根據(jù)表中數(shù)值知，NO、二氧化碳的濃度減小，氮氣的濃度增大，說明改變條件是分離出二氧化碳物質(zhì)；反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向進行；
③依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率概念計算得到，v=

△c

△t

計算得到．

解答： 解：（1）已知：①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₁
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H₂
③2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₃
依據(jù)蓋斯定律3×③-①×2-②×2得到熱化學(xué)方程式為：4NO（g）+4NH₃（g）+O₂（g）═4N₂（g）+6H₂O（g）△H=（3△H₃-2△H₁-2△H₂）KJ/mol；
故答案為：3△H₃-2△H₁-2△H₂ ；
（2）2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g），反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)
A．NO的生成速率與NO的消耗速率相等是平衡標(biāo)志，故A正確；
B．反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比，為正反應(yīng)速率之比，v（CO）=v（CO₂）不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；
C．反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化，體系的壓強保持不變說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．各物質(zhì)的濃度保持不變是平衡標(biāo)志，故D正確；
故選B．
（3）①C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）△H＞0，固體不寫入平衡常數(shù)表達式，平衡常數(shù)K=

c(CO2)×c(N2)

c2(NO)

；
故答案為：

c(CO2)×c(N2)

c2(NO)

；
②根據(jù)表中數(shù)值知，NO、二氧化碳的濃度減小，氮氣的濃度增大，說明改變條件是分離出二氧化碳物質(zhì)，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向進行，一氧化氮濃度減��；
故答案為：減少CO₂濃度；
③從0～20min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率v=

0.100mol/L-0.04mol/L

20min

=0.003mol/L?min；
故答案為：0.003mol/L?min．

點評：本題考查了熱化學(xué) 方程式和蓋斯定律計算應(yīng)用，化學(xué)平衡標(biāo)志的理解分析，反應(yīng)速率，平衡常數(shù)計算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．