Question

【題目】新近出版的《前沿科學》雜志刊發(fā)的中國環(huán)境科學研究院研究員的論文《汽車尾氣污染及其危害》，其中系統(tǒng)地闡述了汽車尾氣排放對大氣環(huán)境及人體健康造成的嚴重危害。目前降低尾氣的可行方法是在汽車排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器。NO和CO氣體均為汽車尾氣的成分，這兩種氣體在催化轉(zhuǎn)換器中發(fā)生反應(yīng)：(其中a、b、c均為正值)2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g) △H=－a kJ·mol-1。

(1)CO2的電子式為 。

(2)已知2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g) △H=－b kJ·mol-1；CO的燃燒熱△H=－c kJ·mol-1。書寫在消除汽車尾氣中NO2的污染時，NO2與CO的可逆反應(yīng)的熱化學反應(yīng)方程式 。

(3)在一定溫度下，將2.0mol NO、2.4mol氣體CO通入到固定容積為2L的容器中，反應(yīng)過程中部分物質(zhì)的濃度變化如圖所示：

①有害氣體NO的轉(zhuǎn)化率為 ，0~15min NO的平均速率v(NO)= 。

②20min時，若改變反應(yīng)條件，導致CO濃度減小，則改變的條件可能是 (選填序號)。

a．縮小容器體積 b．增加CO的量 c．降低溫度 d．擴大容器體積

③若保持反應(yīng)體系的溫度不變，20min時再向容器中充入NO、N2各0.4mol，化學平衡將 移動(選填“向左”、“向右”或“不”)， 移動后在達到平衡時的平衡常數(shù)是 。

Answer 1

【答案】

(1) (1分)

(2)4CO(g)＋2NO2(g)N2(g)＋4CO2(g) △H="-a+b-2c" kJ·mol-1。 (2分)

(3)①40% (1分) 0.027mol/(L·min) (1分) ②c d (2分)

③向左 (1分) 5/36L/mol或0.14 L/mol(2分)

【解析】

試題分析：(1)CO2的電子式 。

(2)2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g) △H=－a kJ·mol-1 ①

2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g) △H=－b kJ·mol-1 ②

CO(g)＋1/2O2(g)CO2(g) △H=－c kJ·mol-1 ③

由①－②+2×③得 4CO(g)＋2NO2(g)N2(g)＋4CO2(g) △H=-a+b-2c kJ·mol-1。

(3)①2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)

起始濃度(mol·L－1) 1.2 1 0 0

轉(zhuǎn)化濃度(mol·L－1) 0.4 0.4 0.2 0.4

平衡濃度(mol·L－1) 0.8 0.6 0.2 0.4

有害氣體NO的轉(zhuǎn)化率為×100%＝40%；

0~15min NO的平均速率v(NO)= ＝0.027mol/(L·min)。

②a．縮小容器體積，CO濃度增大，所以錯誤。b．增加CO的量，CO濃度增大，所以錯誤。c．降低溫度，正向移動，CO濃度減小，所以正確。d．擴大容器體積，CO濃度減小，所以正確。所以選c d。

③20min時再向容器中充入NO、N2各0.4mol，此時各成分的濃度變?yōu)?/span>

2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)

瞬時濃度(mol·L－1) 0.8 0.6 0.4 0.6

Qc＝＝0.625>0.14，所以逆向移動；化學平衡常數(shù)只和溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，所以化學平衡常數(shù)還是L/mol或0.14 L/mol。