Question

【題目】霧霾嚴重影響人們的生活，汽車尾氣排放是造成霧霾天氣的重要原因之一．已知汽車尾氣排放時容易發(fā)生以下反應(yīng)：①N2（g）+O2（g）2NO（g）△H1=a kJmol﹣1
②2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）△H2=b kJmol﹣1
③CO（g）+ O2（g）CO2（g）△H3=c kJmol﹣1
④2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H4
請回答下列問題：
（1）根據(jù)反應(yīng)①②③，確定反應(yīng)④中△H4=kJmol﹣1 ．
（2）對于氣體參與的反應(yīng)，表示平衡常數(shù)Kp時用氣體組分（B）的平衡壓強p（B）代替該氣體物質(zhì)的量濃度c（B），則反應(yīng)①的Kp=（用表達式表示）．
（3）下列情況能說明反應(yīng)②已達平衡狀態(tài)的是（填編號）．
A.單位時間內(nèi)生成1mol NO2的同時消耗了1mol NO
B.在恒溫恒容的容器中，混合氣體的密度保持不變
C.在恒溫恒壓的容器中，容器的體積保持不變
D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
（4）反應(yīng)③在（填“高溫”或“低溫”）下不利于自發(fā)進行．
（5）探究反應(yīng)④中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強、溫度的關(guān)系，得到如圖所示的曲線．試分析實際化工生產(chǎn)中不采用高壓的原因
（6）探究反應(yīng)④中平衡時CO2的體積分數(shù)與反應(yīng)物中 的比值、溫度的關(guān)系，得到如圖2所示的曲線． ①在X、Y、Z三點中，CO的轉(zhuǎn)化率從大到小的順序是 ．
②若保持其他條件不變，請在圖2中，畫出溫度為T2（T2＜T1）時的變化趨勢曲線 ．

Answer 1

【答案】
（1）2c﹣a
（2）
（3）CD
（4）高溫
（5）常壓下NO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)較高，并且高壓要增加成本
（6）Z＞Y＞X；
【解析】解：（1）根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)②×2﹣③即得，確定反應(yīng)④2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H4=（2c﹣a）KJ/mol，所以答案是：2c﹣a；（2）根據(jù)反應(yīng)①的方程式得出Kp= ，所以答案是：Kp= ；（3）A．單位時間內(nèi)生成1mol NO2的同時消耗了1mol NO，都是正反應(yīng)，故不能說明達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．依據(jù)ρ= ，氣體的總質(zhì)量一定，體積一定，故密度保持不變，故混合氣體的密質(zhì)不再發(fā)生改變不能說明達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）為反應(yīng)前后氣體體積改變的反應(yīng)，在恒溫恒壓的容器中，容器的體積保持不變，可以證明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故C正確；D．混合氣體的容器中，容器的體積保持不變，依據(jù)M= ，氣體的總質(zhì)量不變，2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）為反應(yīng)前后氣體體積改變的反應(yīng)，則物質(zhì)的量n改變，平均摩爾質(zhì)量未到達平衡前始終變化，只有達到平衡才能保持不變，所以可以證明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故C正確；
故選：CD；（4）反應(yīng)CO（g）+ O2（g）CO2（g）為放熱的、熵減小的反應(yīng)，要使△H﹣T△S＜0，則高溫時不利于自發(fā)進行，所以答案是：高溫；（5）根據(jù)圖象分析，常壓下NO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)較高，并且高壓轉(zhuǎn)化率增加不大，但增加成本較大，所以答案是：常壓下NO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)較高，并且高壓要增加成本；（6）①溫度一定，隨反應(yīng)物NO、CO的起始物質(zhì)的量比增大，X﹣Y反應(yīng)正向進行，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率X＜Y，Y﹣Z平衡正向進行，一氧化氮增大會提高一氧化碳的轉(zhuǎn)化率，則Y＜Z，X、Y、Z三點，CO的轉(zhuǎn)化率的從大到小的順序Z＞Y＞X，所以答案是：Z＞Y＞X；②根據(jù)圖象1分析，溫度越低NO的平衡轉(zhuǎn)化率越大，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以溫度越低，平衡時二氧化碳的體積分數(shù)也越大，又T2＜T1 ， 所以溫度為T2時的變化趨勢曲線為： ，所以答案是： ．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識，掌握化學平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應(yīng)仍在進行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效），以及對化學平衡狀態(tài)的判斷的理解，了解狀態(tài)判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．