Question

【題目】霧霾嚴(yán)重影響人們的生活，汽車尾氣排放是造成霧霾天氣的重要原因之一。已知汽車尾氣排放時(shí)容易發(fā)生以下反應(yīng)：

①N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH1＝akJ·mol－1

②2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) ΔH2＝bkJ·mol－1

③CO(g)＋O2(g)CO2(g) ΔH3＝ckJ·mol－1

④2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH4

請(qǐng)回答下列問題：

（1）根據(jù)反應(yīng)①②③，確定反應(yīng)④中ΔH4＝____kJ·mol－1。

（2）對(duì)于氣體參與的反應(yīng)，表示平衡常數(shù)Kp時(shí)用氣體組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量濃度c(B)，則反應(yīng)①的Kp＝__(用表達(dá)式表示)。

（3）下列情況能說明反應(yīng)②已達(dá)平衡狀態(tài)的是__(填字母)。

A.單位時(shí)間內(nèi)生成1molNO2的同時(shí)消耗了1molNO

B.在恒溫恒容的容器中，混合氣體的密度保持不變

C.在絕熱恒容的容器中，反應(yīng)的平衡常數(shù)不再變化

D.在恒溫恒壓的容器中，NO的體積分?jǐn)?shù)保持不變

（4）試分析高溫下不利于反應(yīng)③自發(fā)進(jìn)行的原因__。

（5）探究反應(yīng)④中平衡時(shí)CO2的體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)物中起始的比值、溫度的關(guān)系，得到如圖2所示的曲線。在X、Y、Z三點(diǎn)中，CO的轉(zhuǎn)化率從大到小的順序是__。

Answer 1

【答案】2c－a CD 因?yàn)樵摲磻?yīng)的ΔH<0，ΔS<0 Z>Y>X

【解析】

（1）根據(jù)蓋斯定律計(jì)算焓變；
（2）根據(jù)反應(yīng)①的方程式得出Kp=；
（3）化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，且不等于0，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不發(fā)生變化，以此進(jìn)行判斷，得出正確結(jié)論；

（4）根據(jù)該反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)結(jié)合△G=△H-T△S＜0自發(fā)判斷；
（5）溫度一定，當(dāng)CO的量一定時(shí)，增大NO的量，平衡右移，CO轉(zhuǎn)換率增大。

（1）根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)②×2-③即得，確定反應(yīng)④2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)△H4=(2c-a)KJ/mol，故答案為：2c-a；
（2）根據(jù)反應(yīng)①的方程式得出Kp=；
（3）A．單位時(shí)間內(nèi)生成1mol NO2的同時(shí)消耗了lmol NO，都是正反應(yīng)，故不能說明達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B．總質(zhì)量一定，體積一定，故密度一定，故混合氣體的密質(zhì)不再發(fā)生改變不能說明達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
C．該反應(yīng)平衡移動(dòng)時(shí)會(huì)便隨能量的變化，絕熱容器內(nèi)的溫度會(huì)發(fā)生變化，溫度的變化導(dǎo)致平衡常數(shù)的變化，所以當(dāng)平衡常數(shù)不變時(shí)說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．在恒溫恒壓的容器中，NO的體積分?jǐn)?shù)保持不變，則反應(yīng)達(dá)平衡，能說明達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確；
故選：CD；
（4）因?yàn)樵摲磻?yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，即△H＜0，△S＜0，所以在高溫下△G=△H-T△S＞0非自發(fā)，故答案為：因?yàn)樵摲磻?yīng)的ΔH<0，ΔS<0；
（5）溫度一定，當(dāng)CO的量一定時(shí)，增大NO的量，平衡右移，CO轉(zhuǎn)換率增大，即的比值越大，CO的轉(zhuǎn)化率越大，故答案為：Z＞Y＞X；