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)．在汽車上安裝三效催化轉(zhuǎn)化器，可使汽車尾氣中的主要污染物進(jìn)行相互反應(yīng)，生成無毒物質(zhì)；或者使用新型燃料電池作汽車動(dòng)力，減少汽車尾氣污染．
（1）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）△H=+180.5kJmol﹣1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣571.6kJmol﹣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 ．
（2）當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，增大固體催化劑的表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率．圖表示在其他條件不變時(shí)，反應(yīng)：2CO（g）+2NO（g）2CO2（g）+N2（g） 中NO的濃度[c（NO）]隨溫度（T）、催化劑表面積（S）和時(shí)間（t）的變化曲線．
①該反應(yīng)的△H0 （填“＞”或“＜”）．
②若催化劑的表面積S1＞S2 ， 在右圖中畫出c （NO） 在T1、S2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線 ．

（3）在某溫度時(shí)，按下列流程探究某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，用氣體傳感器測得不同時(shí)間的NO和CO濃度如表：

時(shí)間/s	0	1	2	3	4
c （NO）（×10﹣3 molL﹣1）	1.00	0.50	0.20	0.10	0.10
c （CO）（×10﹣3 molL﹣1）	3.00	2.50	2.20	2.10	2.10

不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響，按要求完成以下計(jì)算（寫出計(jì)算過程，只寫出計(jì)算結(jié)果的不給分）：①計(jì)算前2s內(nèi)的△c （CO2）；
②計(jì)算前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v （N2）；
③計(jì)算達(dá)到平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率．

Answer 1

【答案】
（1）2H2（g）+2NO（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=﹣752.1 kJ?mol﹣1
（2）＜；
（3）

解：

	2CO（g）	+	2NO（g）		2CO2（g）	+	N2（g）
起始濃度（×10﹣3 molL﹣1）	3.00		1.00		0.80		0.40
2s末濃度（×10﹣3 molL﹣1）	2.20		0.20		0.80		0.40
2s變化濃度（×10﹣3 molL﹣1）	0.80		0.80		0.80		0.40
平衡濃度（×10﹣3 molL﹣1）	2.10		0.10		0.90		0.45

①△c （CO2）=0.80 molL﹣1，答：前2s內(nèi)的△c （CO2）為0.80 molL﹣1 ；

②v （N2）= =0.20 molL﹣1s﹣1，

答：0.20 molL﹣1s﹣1 ；

③依據(jù)上述三行計(jì)算得到平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為 ×100%=90%，

答：達(dá)到平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為90%．

【解析】解：（1）已知：①N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJmol﹣1
②2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣571.6kJmol﹣1根據(jù)蓋斯定律，②﹣①可得：2H2（g）+2NO（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=﹣752.1 kJmol﹣1 ， 所以答案是：2H2（g）+2NO（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=﹣752.1 kJmol﹣1；（2）①溫度T2到達(dá)平衡的時(shí)間短，反應(yīng)速率快，故溫度T2＞T1 ， 溫度越高，平衡時(shí)NO的濃度越高，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0，所以答案是：＜；②催化劑的表面積S1＞S2 ， 則催化劑S1到達(dá)平衡的時(shí)間比催化劑S2短，催化劑不影響平衡移動(dòng)，平衡時(shí)NO的濃度相同，故c（NO） 在T1、S2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線為 ，所以答案是： ；
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用化學(xué)平衡的計(jì)算的相關(guān)知識可以得到問題的答案，需要掌握反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．