Question

【题目】近年来“雾霾”污染日益严重，原因之一是机动车尾气中含有NO、NO2、CO等气体，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一．

（1）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g） △H=+180.5kJmol﹣l

C（s）+O2（g）=CO2(g) △H=﹣393.5kJmol﹣l

2C(s)+O 2(g）=2CO（g） △H=﹣221kJmol﹣l

若某反应的平衡常数表达式为K=，请写出此反应的热化学方程式__________________________________________________________。

（2）N2O5在一定条件下可发生分解：2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）。若在恒容绝热的密闭容器中充入一定量 N2O5进行该反应，下列选项能判断该反应达到平衡状态的是_______。

A．v 正（N2O5）=2v 逆（NO2） B．容器内NO2浓度是O2浓度的4倍

C．平衡常数K不再随时间而变化 D．混合气体的密度保持不变

E．混合气体的压强不随时间而变化

（3）工业上也可以利用I2O5消除CO的污染。已知：5CO（g）+I2O5（s）5CO2（g）+I2（s），不同温度下，向装有足量I2O5固体的4L恒容密闭容器中通入2mol CO，测得CO2的体积分数随时间变化的曲线如下图。回答下列问题：

①下列说法正确的是______________

A．d点时，增大体系压强，CO的转化率变大

B．T2时，0～2.0min内的反应速率v（CO）=0.6molL﹣lmin﹣l

C．b点时，向平衡体系中再加入I2O5（s），平衡向正反应方向移动

D．c点时体系中混合气体的压强在T2温度下更大

②5CO（g）+I2O5（s）5CO2（g）+I2（s）△H=_________0（填“＞”、“=“、“＜“），判断理由是______________________________________________。

（4）N2O4与 NO2之间存在反应：N2O4（g）2NO2（g）△H=QkJmol﹣l．将一定量的 N2O4放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率[α（N2O4）]随温度变化如下图所示．如图 中 a 点对应温度下，已知 N2O4的起始压强 p0为 200kPa，该温度下反应的平衡常数的计算表达式Kp=______________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

Answer 1

【答案】 2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H=﹣746.5kJmolˉ1 CE D ＜ 由图可知T2＞T1，温度升高CO2体积分数减小，平衡逆向移动，升高温度，平衡向吸热的方向移动，正向为放热反应 213.3KPa

【解析】(1)若某反应的平衡常数表达式为：K=,则反应为：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)

又①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJmoll

②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=393.5kJmoll

③2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=221kJmoll

盖斯定律计算②×2③①得到2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=746.5kJmolˉ1，

故答案为：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=746.5kJmolˉ1；

(2)A.N2O5与NO2的速率关系为：2v正(N2O5)=v逆(NO2)，而不是v 正（N2O5）=2v 逆（NO2）A项错误；B. 容器内NO2浓度是O2浓度的4倍，不能确定反应是否达到化学平衡状态，B项错误；C. 平衡常数K仅与温度有关，所以平衡常数K不再随时间而变化，则说明温度不变，又恒容绝热，所以反应已达到化学平衡状态，C项正确；D. 反应前后质量不变，体积不变，所以混合气体的密度一直保持不变，则不能确定反应达到化学平衡状态，D项错误；E. 混合气体的压强不随时间而变化，反应已达到化学平衡状态，E项正确；故答案为：CE；

(3)①A. 对于给定的反应前后气体物质的量不变，增大压强平衡不移动，A项错误；B. 化学反应速率v==0.3molLlmin1，B项错误；C. 加入固体，平衡不移动，C项错误；D. 根据先拐先平衡知,T2比T1高，此时混合气体的压强更大，D项正确；答案选D；

②由图可知T2>T1,温度升高CO2体积分数减小,平衡逆向移动，升高温度，平衡向吸热的方向移动,正向为放热反应 ，故答案为：<;由图可知T2>T1,温度升高CO2体积分数减小，平衡逆向移动，升高温度，平衡向吸热的方向移动，正向为放热反应；

(4)四氧化二氮的转化率是0.4，设原来四氧化二的物质的量为xmol，转化的物质的量为0.8xmol，则混合气体的物质的量=(x0.4x+0.8x)mol=1.4xmol，相同条件下气体的压强之比等于其物质的量之比，所以反应后压强=200KPa1.4xmol=280xKPa，四氧化二氮的分压==120KPa，二氧化氮的分压==160KPa，化学平衡常数K=生成物平衡分压幂次方乘积除以反应物平衡分压幂次方乘积=1602120=213.3KPa，故答案为：213.3KPa；