题目内容
汽车尾气是城市的主要空气污染物，研究控制汽车尾气成为保护环境的首要任务。
（1）汽车内燃机工作时发生反应：N2(g) + O2(g) 
2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T ℃时，向5L密闭容器中充入6.5 molN2和7.5 molO2，在5 min时反应达到平衡状态，此时容器中NO的物质的量是5 mol。
① 5 min内该反应的平均速率υ(NO) = ；在T ℃时，该反应的平衡常数K = 。
② 反应开始至达到平衡的过程中，容器中下列各项发生变化的是 （填序号）。
a. 混合气体的密度 b. 混合气体的压强
c. 正反应速率 d. 单位时间内，N2和NO的消耗量之比
（2）H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的。
已知：N2(g) + O2(g) = 2NO(g) ?H =" +180.5" kJ·mol－1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ?H = －571.6 kJ·mol－1
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式是 。
（3）当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图表示在其他条件不变时，反应：2NO(g) + 2CO(g)
2CO2(g) + N2(g) 中NO的浓度[c(NO)]随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线。
① 该反应的?H 0 （填“＞”或“＜”）。
② 若催化剂的表面积S1＞S2 ，在下图中画出c(NO) 在T1、 S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线。
（1）① 0.2 mol·L－1·min－1 1.25 （3分）
② c d
（2）2H2(g) + 2NO(g) = N2(g) + 2H2O(l) ?H = －752.1 kJ·mol－1（3分）
（3）① ＜
②
解析试题分析：（1）①υ(NO)="△c(NO)÷t=△n(NO)" ÷V÷t="5min÷5L÷5min=" 0.2 mol·L－1·min－1。
利用三段式求出反应混合物各组分物质的量的变化量、平衡时反应混合物各组分物质的量。
N2（g）+O2（g）
2NO（g），
起始（mol）：6.5 mol 7.5 molO2 0
反应（mol）：2.5mol 2.5mol 5mol
平衡（mol）：4mol 5mol 5mol
平衡常数K =[c(NO)]2÷c(N2)÷c(O2)="(" 5mol/5L)2÷(5mol/5L) ÷( 4mol/5L)= 1.25。
②a、质量守恒、容器体积不变，故密度一直不变，故a错误；
b、该反应是反应气体体积不变的反应，所以无论反应是否达到平衡状态，体系的压强始终不变，故b错误；故选cd。
（2）由第二个式子减去第一个式子，得出H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式，即2H2(g) + 2NO(g) = N2(g) + 2H2O(l) ?H = －752.1 kJ·mol－1。
（3）①由图可知T2>T1，升高温度c(NO)增大，即正反应是吸热反应，故△H<0。
考点：化学平衡的影响因素 用盖斯定律进行有关反应热的计算 化学平衡常数的含义 用化学平衡常数进行计算
点评：本题考查了化学平衡的有关计算、反应热的计算等知识点，根据三段式法进行化学平衡的有关计算、根据物质的量与热量的关系式计算放出的热量即可，注意化学平衡常数有温度有关，与化学反应方程式的书写有关，为易错点。
名校课堂系列答案
（2010?祁阳县一模）一氧化碳、二氧化硫和氮的氧物是重要的化工原料，但也是大气的主要污染物，综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一．高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：
Fe2O3（s）+3CO（g）⇌2Fe（s）+3CO2（g） △H
（1）已知：①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g） △H1=+489.0 KJ·mol-1
②C（石墨）+CO2（g）=2CO（g） △H2=+172.5KJ·mol-1
则△H= KJ•mol-1。
（2）高炉炼铁反应的平衡常数表达式K= ，温度升高后，K值 （填“增大”、“不变”或“减小”）。
（3）在T℃时，该反应的平衡常数K=64，在2L恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。
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|
Fe2O3 |
CO |
Fe |
CO2 |
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甲/mol |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
|
乙/mol |
1.0 |
2.0 |
1.0 |
1.0 |
①甲容器中CO的平衡转化率为 。
②下列说法正确的是 （填字母）。
A．当容器内气体密度恒定，表明反应达到平衡状态
B．甲容器中CO的平衡时的速率小于乙容器中CO平衡时的速率
C．甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为3：2
D．增加Fe2O3的量可以提高CO的转化率
（4）汽车尾气是城市空气污染的一个重要因素，一种CO分析仪的传感器可测定汽车尾气是否符合排放标准，该分析仪的工作原理类似燃料电池，其中电解质是氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在高温熔融状态下能传导O2－（过程中无气体产生），则负极的反应式为 。
2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T ℃时，向5L密闭容器中充入6.5 molN2和7.5 molO2，在5 min时反应达到平衡状态，此时容器中NO的物质的量是5 mol。
2CO2(g) + N2(g) 中NO的浓度[c(NO)]随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线。