(2010?豐臺區(qū)二模)汽車尾氣中含有CO和氮氧化物.治理尾氣的方法是在排氣管上安一個(gè)催化轉(zhuǎn)化器,其中發(fā)生如下反應(yīng):2NO+2CO?N2+2CO2
(1)2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式為:K=
[CO2]2?[N2]
[NO]2?[CO]2
[CO2]2?[N2]
[NO]2?[CO]2

(2)已知:CO(g)+1/2O2(g)=2CO2(g)△H=-283kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ/mol
則反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H=
-746
-746
kJ/mol.
(3)對于可逆反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g),結(jié)合(2)中信息,下列說法正確的是
③④
③④

①升高溫度,平衡常數(shù)增大
②升高溫度,逆反應(yīng)速率降低
③單位時(shí)間內(nèi)消耗CO和CO2的物質(zhì)的量相等時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡
④反應(yīng)達(dá)到平衡后,其他條件不變,縮小容器容積,平衡向生成N2 和CO2的方向移動
(4)下列說法正確的是
②③
②③

①NO、CO、CO2均為酸性氧化物
②CO2的大量排放會導(dǎo)致溫室效應(yīng),所以應(yīng)盡量選用公共交通,提倡低碳出行
③汽車尾氣中的氮氧化物主要是空氣中的氮?dú)馀c氧氣,在高溫條件下生成的
(5)實(shí)驗(yàn)室可以利用NaOH溶液吸收CO2,標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L CO2氣體被1.5L 0.1mol/L NaOH溶液全部吸收(不考慮CO2溶于水),生成Na2CO3的物質(zhì)的量為
0.05
0.05
mol.
分析:(1)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)K=
所有產(chǎn)物系數(shù)次冪的乘積
所有反應(yīng)物系數(shù)次冪的乘積
來書寫;
(2)根據(jù)蓋斯定律來計(jì)算反應(yīng)的焓變;
(3)根據(jù)K的影響因素、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、化學(xué)平衡移動原理以及平衡狀態(tài)的判斷知識來回答;
(4)①酸性氧化物是能和堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物;
②CO2的大量排放會導(dǎo)致溫室效應(yīng);
③氮?dú)馀c氧氣,在高溫條件下會生成氮的氧化物;
(5)根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算.
解答:解:(1)反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
[CO2]2?[N2]
[NO]2?[CO]2
,故答案為:
[CO2]2?[N2]
[NO]2?[CO]2
;
(2)a、CO(g)+1/2O2(g)=2CO2(g)△H=-283kJ/mol
b、N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)和a、b兩個(gè)反應(yīng)的關(guān)系是,該反應(yīng)=2a-b,
所以反應(yīng)的焓變=2×(-283kJ/mol)-180kJ/mol=-746KJ/mol,故答案為:-746;
(3)①可逆反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)是一個(gè)放熱反應(yīng),所以升高溫度,平衡常數(shù)減小,故①錯(cuò)誤;
②升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均升高,故②錯(cuò)誤;
③單位時(shí)間內(nèi)消耗CO和CO2的物質(zhì)的量相等時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡,故③正確;
④反應(yīng)達(dá)到平衡后,其他條件不變,縮小容器容積,壓強(qiáng)增大,平衡向氣體體積減小的方向即生成N2 和CO2的方向移動,故④正確;
故選③④;
(4)①酸性氧化物是能和堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物,NO、CO、CO2;均不能和酸反應(yīng),故①錯(cuò)誤;
②CO2的大量排放會導(dǎo)致溫室效應(yīng),所以應(yīng)盡量選用公共交通,提倡低碳出行,節(jié)能減排,故②正確;
③氮?dú)馀c氧氣,在高溫條件下會生成氮的氧化物,故③正確;
故選②;
(5)根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng):a、CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,b、Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,2.24L即0.1molCO2氣體被0.15molNaOH溶液全部吸收.則
    CO2 +2NaOH=Na2CO3+H2O,Na2CO3 +H2O+CO2 =2NaHCO3
0.075   0.15   0.075       0.025 (0.1-0.075)mol    0.05
所以溶液最后的組成是生成碳酸鈉和碳酸氫鈉均為0.05mol,故答案為:0.05.
點(diǎn)評:本題考查的知識點(diǎn)有:平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫、蓋斯定律的應(yīng)用、影響平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)速率的因素、化學(xué)平衡移動原理以及平衡狀態(tài)的判斷等,屬于綜合知識的考查,難度較大.
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