Question

【題目】對燃煤煙氣和汽車尾氣進行脫硝、脫碳和脫硫等處理，可實現綠色環保、節能減排等目的．汽車尾氣脫硝脫碳的主要原理為：2NO（g）+2CO（g） N2（g）+2CO2（g）△H=a kJmol﹣1 ．
（1）已知：2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）△H=b kJmol﹣1；CO的燃燒熱為c kJmol﹣1 ． 寫出消除汽車尾氣中NO2的污染時，NO2與CO反應的熱化學方程式 ．
（2）一定條件下，在一密閉容器中，用傳感器測得該反應在不同時間的NO和CO濃度如下表：

時間/s	0	1	2	3	4	5
c（NO）/molL﹣1	1.00	0.8	0.64	0.55	0.5	0.5
c（CO）/molL﹣1	3.50	3.30	3.14	3.05	3.00	3.00

①在恒容密閉容器中充入CO，NO氣體，下列圖象如圖1正確且能說明反應達到平衡狀態的是 ．

②前2s內的平均反應速率υ（N2）=mol/（Ls）（保留兩位小數，下同）；此溫度下，該反應的平衡常數為 ．
③采用低溫臭氧氧化脫硫脫硝技術，同時吸收SO2和NOx ， 獲得（NH4）2SO4的稀溶液．已知常溫下，該溶液的PH=5，則 =（已知該溫度下NH3H2O的Kb=1.7×10﹣5）．若向此溶液中再加入少量 （NH4）2SO4固體， 的值將（填“變大”、“不變”或“變小”）．
（3）如圖2所示，用無摩擦、無質量的活塞1、2將反應器隔成甲、乙兩部分，在25℃和101kPa下達到平衡時，各部分體積分別為V甲、V乙 ． 此時若去掉活塞1，不引起活塞2的移動．則x= ， V甲：V乙= ．

Answer 1

【答案】
（1）2NO2（g）+4CO（g）=N2（g）+4CO2（g）△H=a﹣b+2c kJ?mol﹣1
（2）AD；0.09；0.03mol?L﹣1；1.7×104；變大
（3）1.5；3：1
【解析】解：（1）已知①2NO（g）+2CO（g） N2（g）+2CO2（g）△H=a kJmol﹣1②2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）△H=b kJmol﹣1；③CO（g）+0.5O2（g）=CO2（g）△H=c kJmol﹣1根據蓋斯定律①﹣②+2×③可得2NO2（g）+4CO（g）=N2（g）+4CO2（g））△H=a﹣b+2c kJmol﹣1；
所以答案是：2NO2（g）+4CO（g）=N2（g）+4CO2（g）△H=a﹣b+2c kJmol﹣1；（2）①A、隨著反應的進行，氮氣的百分量瞪大，平衡時不再變化，故A正確；
B、△H與反應的物質的量有關，故△H改變，與圖象不符，故B錯誤；
C、混合我替的總質量不變，該反應的混合氣體的總的物質的量變小，根據 = ，平均相對分子質量增大，平衡時不再改變，故C錯誤；
D、CO作為反應物，隨著反應的進行，濃度減小，平衡時保持不變，故D正確；
故選AD；②從表可知2s內NO濃度變化量為0.36molL﹣1 ， 則N2的濃度為0.18mol/L，故其速率為 =0.09molL﹣1min﹣1；平衡后四種物質平衡濃度為0.5molL﹣1、3molL﹣1、0.25molL﹣1、0.5molL﹣1 ， 故平衡常數K= =0.03molL﹣1；
所以答案是：0.09； 0.03molL﹣1；③水解平衡常數Kh= = = ，pH=5，c（H+）=1×10﹣5 ， 則 = = =10﹣5× =1.7×104；
在（NH4）2SO4溶液中存在水解反應，2NH4++H2ONH3H2O+H+ ， 往（NH4）2SO4溶液中再加入少量 （NH4）2SO4固體，水解平衡向正方向進行，但銨根的水解率減小，所以 的值將變大；
所以答案是：1.7×104；變大；
·（3）如圖2所示，無摩擦、無質量的活塞1、2將反應器隔成甲、乙兩部分，說明為等壓容器，對應2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）只要轉化到一邊成比例即等效，所以有

	2CO（g）+	2NO（g）		N2（g）+	2CO2（g）
甲起始（mol）：	0.6	0		x	3
轉化（mol）：	0.6+2x	2x		0	3﹣2x
乙起始（mol）：	1.2/p>	1		0	0

若去掉活塞1，不引起活塞2的移動，說明新平衡與原平衡等效，則3﹣2x=0，解得x=1.5mol，
則甲相等于3.6molCO和3molNO剛好是乙的3倍，所以V甲：V乙=3：1；
所以答案是：1.5；3：1．
【考點精析】關于本題考查的化學平衡狀態本質及特征和化學平衡狀態的判斷，需要了解化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應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，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）；狀態判斷：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單位時間內某物質內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）等才能得出正確答案．