Question

【题目】（题文）CO和NO2是汽车尾气的主要污染物．汽车尾气的反应式之一为：2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）．请回答下列问题：

（1）已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol

C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5kJ/mol

2C（s）+O2═2CO（g）△H=﹣221kJ/mol

则2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）△H=______．

（2）一定温度下，在一体积为VL的密闭容器中充入一定量的NO和CO时，反应进行到t时刻时达到平衡状态，此时n（CO）=a mol、n（NO）=2a mol、n（N2）=b mol，且N2占平衡混合气体总价体积的1/4．

①该反应的平衡常数K=______（用只含a、V的式子表示）

②判断该反应达到平衡的标志是______（填序号）

A．v（CO2）生成=v（CO）消耗

B．混合气体的平均相对分子质量不再改变

C．混合气体的密度不再改变

D．NO、CO、N2、CO2的物质的量浓度均不再变化

（3）在一定温度下，将2.0mol NO、2.4mol CO通入固定容积2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的物质的量变化如图一所示，

则①有害气体NO的转化率是______，0～15min CO2的平均反应速率v（CO2）=______②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件是______（填序号）

A．增加CO2的量 B．加入催化剂 C．降低温度 D．扩大容积体积

（4）通过NOX传感器可监测NOX的含量，其工作原理如图二所示，

则①Pt电极上发生的是______反应（填“氧化”或“还原”）②NiO电极上的电极反应式为______．

Answer 1

【答案】﹣746.5kJ/mol27V/aBD40%0.027molL﹣1min﹣1CD还原NO+O2﹣﹣2e﹣=NO2

【解析】

（1）①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol

②C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5kJ/mol

③2C（s）+O2═2CO（g）△H=﹣221kJ/mol；由盖斯定律可知2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）△H=﹣③+2②﹣①=﹣（﹣221KJ/mol ）+2×（﹣393.5KJ/mol ）﹣180.5KJ/mol=﹣746.5KJ/mol，故答案为：﹣746.5kJ/mol；

（2）①在平衡状态下，c（CO）=mol/L、c（NO）=mol/L、c（N2）=mol/L，c（CO2）=mol/L，由化学平衡常数的计算式可得K==，因N2占平衡混合气体总体积的1/4，则有，化简可得：b=3a；代入可得K=27V/a，故答案为：27V/a；

②A．v（CO2）生成=v（CO）消耗，都体现的正反应，未体现正逆之间的关系，故A错误；B．混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明气体的物质的量不变，故B正确；C．混合气体的密度不再改变，体积一定，气体的总质量一定，密度始终是一个定值，故C错误；D．NO、CO、N2、CO2的物质的量浓度均不再变化，说明正逆反应速率相等，达平衡状态，故D正确；故答案为：BD；

（3）①一定温度下，将2.0mol NO、2.4mol CO通入固定容积2L的密闭容器中，依据图象分析可知，平衡状态氮气物质的量为0.4mol，一氧化碳物质的量为1.6mol；依据化学平衡三段式列式计算；

2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）

起始量（mol） 2 2.4 0 0

变化量（mol） 0.8 0.8 0.4 0.8

平衡量（mol） 1.2 1.6 0.4 0.8

NO的平衡转化率=0.8mol/2mol×100%=40%；0～15min平均反应速率v（CO2）=0.8mol /(2L×15min)=0.027molL﹣1min﹣1；故答案为：40%；0.027molL﹣1min﹣1；

②A．增加CO2的量，平衡逆向，导致CO的浓度变大，故A错误；B．加入催化剂，平衡不移动，故B错误；C．降低温度，平衡正向，导致CO浓度减小，故C正确；D．扩大容积体积，反应物和生成物的浓度都减小，平衡移动的结果，只能减弱减小，但不能抵消，故D正确；故答案为：CD；

（4）①铂电极上氧气得电子生成氧离子而被还原，故答案为：还原；

②NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮，所以电极反应式为：NO+O2﹣﹣2e﹣=NO2，故答案为：NO+O2﹣﹣2e﹣=NO2。