Question

【題目】汽車尾氣（主要成分為CO和NO)是形成霧霾的原因之一，對汽車尾氣的處理也成為科學家研究的熱點。

已知：I. N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH= +180.7 IkJ mol-1；

Π . 2NO(g)+2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) ΔH=-746.5 kj mol-1。

請回答下列問題：

(1)CO的燃燒熱ΔH =____________。

(2)Ti℃時，向10 L容積不變的密閉容器中充人1 mol NO和1 mol CO，發生反應Π。5 min達到平衡時測得容器中CO2的物質的量為0.8 mol。則：

①05 min內，用N2表示的平均反應速率 (N2)=______________。 .

②Ti℃時，該反應的平衡常數K=_______________。

③下列事實能說明該反應一定達到平衡狀態的是______________(填選項字母)。

A.氣體壓強保持不變 B. 保持不變

C.氣體密度保持不變 D.速率之比：=1

④保持其他條件不變，平衡后再向該容器中充人1 mol NO、l molCO、0.5 mol N2、l molCO2，此時

正_______ (填“>”“<”或“ =”) 逆

(3)—定條件下，向密閉容器中充入一定量的N2、O2和CO，發生反應I和反應Ⅱ，容器中N2的平衡轉化率(α)與溫度（T）和壓強（p）的關系如圖所示。則：

①α(N2)隨溫度升高而____________ (填“增大”或“減小”)，理由為________________。

②M點和N點對應體系中，NO的體積分數：M______________ (填“>”“<”“ = ”）N。

Answer 1

【答案】 -282.9kJ·mol-1 0.008mol·L-1·min-1 1600L·mol-1（不寫單位也給分） A > 增大 升高溫度，反應I為吸熱反應，平衡正向移動，反應Ⅱ為放熱反應，平衡逆向移動，均使體系內N2的物質的氯減小，轉化率增大 >

【解析】(1)已知：I. N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH= +180.7 IkJ mol-1，Π . 2NO(g)+2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) ΔH=-746.5 kj mol-1，根據蓋斯定律可知（I+Π ）×得：CO(g)+O2(g)=CO2(g)，CO的燃燒熱ΔH=[（+180.7 IkJ mol-1）+-（746.5 kj mol-1）]×=-282.9kJ·mol-1；

(2) 2NO(g)+2CO(g) N2(g) + 2CO2(g)

起始物質的量（mol） 1 1 0 0

變化物質的量（mol） 0.8 0.8 0.4 0.8

平衡物質的量（mol） 0.2 0.2 0.4 0.8

①05 min內，用N2表示的平均反應速率 (N2)==0.008mol·L-1·min-1；

②Ti℃時，該反應的平衡常數K==1600；

③A.混合氣體的總物質的量不確定，則氣體壓強保持不變是平衡狀態，故A正確；B.始終保持不變，無法判斷是平衡狀態，故B錯誤；C.混合氣體的質量和體積始終不變，氣體密度保持不變不一定是平衡狀態，故C錯誤；D.速率之比始終是=1，無法判斷是平衡狀態，故D錯誤；答案為A。

④保持其他條件不變，平衡后再向該容器中充人1 mol NO、l molCO、0.5 mol N2、l molCO2，此時Qc==14.06＜1600，說明此時反應正向進行，即正＞逆；

(3)①α(N2)隨溫度升高而增大，理由為升高溫度，反應I為吸熱反應，平衡正向移動，反應Ⅱ為放熱反應，平衡逆向移動，均使體系內N2的物質的量減小，轉化率增大；壓強增大對反應I無影響，反應Ⅱ正向進行，NO的體積分數降低，如果相同溫度下，反應I中NO的體積分數高，溫度升高，反應I正向進行，反應Ⅱ逆向進行，NO的體積分數增加，故M點NO的體積分數大于N點。