Question

【题目】在2 L密闭容器中，加入等物质的量的NO和O2，800℃时发生反应：2NO(g)＋O2(g)→2NO2(g)，其中n(NO)随时间的变化如表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
n(NO)/mol	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）上述反应________（填“是”或“不是”）可逆反应。

（2）如图所示，表示NO2变化曲线的是______。

（3）用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝________，5s时O2的转化率为_____________。

（4）NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化如图所示。写出该反应的热化学方程式：_______________________。

（5）以N2和H2为反应物，盐酸酸化的NH4Cl溶液为电解质的原电池，工作原理如下图所示，下列说法不正确的是___________。

A．b电极为负极

B．反应过程中，溶液中的Cl-向a电极移动

C．a电极的电极反应式为：N2+6e-+8H+=2NH4+

D．电池反应为N2+3H2+2HCl=2NH4Cl

Answer 1

【答案】 是 b 1.5×10－3mol·(L·s)－1 65% N2(g)＋O2(g)=2NO(g) △H=＋183kJ·mol－1 B

【解析】（1）根据图表所示，3 s后，n(NO)不再发生变化，达平衡状态，为可逆反应；答案：是；

(2)反应达平衡后，n(NO)= 0.007 mol，消耗n(NO)= 0.020-0.007=0.013 mol，生成n（NO2）=0.013 mol，c(（NO2）=0.013/2=0.0065 mol /L，根 据 图 像 可 知，答 案 选 b；

（3）0～2s内，n(NO)减少了0.020-0.008=0.012 mol，n(O2)减少了0.012/2 =0.006mol，c (O2)= 0.006/2=0.003 mol /L, v(O2)=0.003/2=1.5×10－3mol·(L·s)－1；5s时，n(NO)减少了0.020-0.007=0.013 mol，n(O2)减少了0.013/2 =0.0065mol，O2的转化率为=0.0065/0.010=65%；

（4）1molN2断键吸收的能量为945 kJ·mol－1，1molO2断键吸收的能量为 498 kJ·mol－1，生成 2molNO放出的能量2×630 kJ·mol－1；根据能量守恒规律：△H=945+ 498-2×630=＋183kJ·mol－1；正确答案为＋183kJ·mol－1；

（5）氮气和氢气反应合成氨气，氮气做氧化剂，氢气做还原剂，通入氮气的一极为正极，通入氢气的一极为负极，b电极为负极， A正确；溶液中Cl-向负极移动，即向b电极移动，B错误；C．a电极为正极，得电子，电极反应式为：N2+6e-+8H+=2NH4+；C正确；D．氮气和氢气在酸性环境下生成了氯化铵，电池反应为N2+3H2+2HCl=2NH4Cl，D正确；答案选B；