Question

1．霧霾天氣是一種大氣污染狀態(tài)，霧霾的源頭多種多樣，比如汽車尾氣、工業(yè)排放、建筑揚(yáng)塵、垃圾焚燒，甚至火山噴發(fā)等．
（1）汽車尾氣中的NO（g）和CO（g）在一定溫度和催化劑的條件下可凈化．
①已知部分化學(xué)鍵的鍵能如下

分子式/結(jié)構(gòu)式	NO/N≡O(shè)	CO/C≡O(shè)	CO2/O=C=O	N2/N≡N
化學(xué)鍵	N≡O(shè)	C≡O(shè)	C=O	N≡N
鍵能（KJ/mol）	632	1072	750	946

請(qǐng)完成汽車尾氣凈化中NO（g）和CO（g）發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
2NO（g）+2CO（ g）?N₂（ g）+2CO₂（9）△H=-538kJ/mol
②若上述反應(yīng)在恒溫、恒容的密閉體系中進(jìn)行，并在t．時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)，則下列示意圖
不符合題意的是ABC（填選項(xiàng)序號(hào)）．（下圖中V_正、K、n、P_總分別表示正反應(yīng)速率、平衡常
數(shù)、物質(zhì)的量和總壓強(qiáng)）

（2）在t₁℃下，向體積為10L的恒容密閉容器中通人NO和CO，測(cè)得了不同時(shí)間時(shí)NO和CO的物質(zhì)的量如表：

時(shí)間/s	0	1	2	3	4	5
n（NO）/×10-2mol	10.0	4.50	2.50	1.50	1.00	1.00
n（CO）/×10-1mol	3.60	3.05	2.85	2.75	2.70	2.70

t₁℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=500，既能增大反應(yīng)速率又能使平衡正向移動(dòng)的措施是加壓．（寫出一種即可）
（3）如圖l所示，以N₂O₄為原料采用電解法可制備新型綠色硝化劑（一種氮氧化物）寫出生成這種硝化劑的陽極電極反應(yīng)式N₂O₄+2HNO₃-2e^-=2N₂O₅+2H⁺．

（4）NH₃催化還原氮氧化物（SCR）技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)．在氨氣足量的情況下，不同c（NO₂）/C（NO）、不同溫度對(duì)脫氮率的影響如圖2所示（已知氨氣催化還原氮氧化物的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)），請(qǐng)回答溫度對(duì)脫氮率的影響300℃之前，溫度升高脫氮率逐漸增大，而300℃之后，溫度升高脫氮率逐漸減小，給出合理的解釋：300℃之前，反應(yīng)未平衡，反應(yīng)向右進(jìn)行，脫氮率增大；300℃時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，后升溫平衡逆向移動(dòng)，脫氮率減小．

Answer 1

分析 （1）①化學(xué)反應(yīng)的焓變等于反應(yīng)物舊鍵斷裂吸收的能量和產(chǎn)物中新鍵生成釋放的能量之差，據(jù)此回答計(jì)算；
②根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時(shí)要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；
（2）依據(jù)平衡常數(shù)概念是利用生成物平衡濃度的冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積，代入平衡濃度即可計(jì)算出平衡常數(shù)；根據(jù)影響反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)的因素來回答；
（3）電解池中陽極上N₂O₄失電子生成N₂O₅，結(jié)合電子守恒計(jì)算分析；
（4）根據(jù)圖示得到溫度和脫氮率的關(guān)系300℃之前，溫度升高脫氮率逐漸增大；300℃之后，溫度升高脫氮率逐漸減小，據(jù)此結(jié)合溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響知識(shí)來回答即可．

解答 解：（1）①化學(xué)反應(yīng)的焓變等于反應(yīng)物舊鍵斷裂吸收的能量和產(chǎn)物中新鍵生成釋放的能量之差，所以2NO（g）+2CO（ g）?N₂（ g）+2CO₂（g）的△H=（2×632+1072×2）-（750×4+946）kJ/mol=-538kJ/mol，故答案為：-538kJ/mol；
②A、t₁時(shí)正反應(yīng)速率仍然在變化，說明沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B、平衡常數(shù)只受溫度的影響，反應(yīng)在恒溫、恒容的密閉體系中進(jìn)行，K始終不變，故B錯(cuò)誤；
C、t₁時(shí)二氧化碳和一氧化氮的物質(zhì)的量還在變化，說明正逆反應(yīng)速率不相等，反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；
D、反應(yīng)前后氣體的系數(shù)和變化，所以總壓不變的狀態(tài)達(dá)到了平衡狀態(tài)，故D正確；
故選ABC；
（2）NO和CO反應(yīng)生成CO₂和N₂，反應(yīng)方程式為：
                2NO+2CO?2CO₂ +N₂
起始濃度：1×l0^-2 3.6×l0^-2  0    0
轉(zhuǎn)化濃度：0.9×l0^-2 0.9×l0^-2 0.9×l0^-2 0.45×l0^-2
平衡濃度：0.1×l0^-2 2.7×l0^-2 0.9×l0^-2 0.45×l0^-2
反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{（0.45×1{0}^{-2}）（0.9×1{0}^{-2}）^{2}}{（0.1×1{0}^{-2}）^{2}（2.7×1{0}^{-2}）^{2}}$=500，加壓既能增大反應(yīng)速率又能使平衡正向移動(dòng)，
故答案為：500；加壓；
（3）Pt是陽極，陽極上N₂O₄失電子生成N₂O₅，電極反應(yīng)式為：N₂O₄+2HNO₃-2e^-=2N₂O₅+2H⁺，故答案為：N₂O₄+2HNO₃-2e^-=2N₂O₅+2H⁺；
（4）根據(jù)圖示信息得到：300℃之前，溫度升高脫氮率逐漸增大；300℃之后，溫度升高脫氮率逐漸減小，這是因?yàn)椋?00℃之前，反應(yīng)未平衡，反應(yīng)向右進(jìn)行，脫氮率增大；300℃時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，后升溫平衡逆向移動(dòng)，脫氮率減小，
故答案為：300℃之前，溫度升高脫氮率逐漸增大，而300℃之后，溫度升高脫氮率逐漸減��；300℃之前，反應(yīng)未平衡，反應(yīng)向右進(jìn)行，脫氮率增大；300℃時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，后升溫平衡逆向移動(dòng)，脫氮率減�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查了蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、平衡常數(shù)的計(jì)算以及影響反應(yīng)速率的因素等知識(shí)，難度不大．