题目内容
【题目】汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。
（1）已知 4CO(g)＋2NO2(g)
4CO2(g)＋N2(g) ΔH= -1200kJ·mol-1
①该反应在________________（填“高温、低温或任何温度”）下能自发进行。
②对于该反应，改变某一反应条件（温度T1>T2），下列图像正确的是_______(填序号)。
③某实验小组模拟上述净化过程，一定温度下，在 2L的恒容密闭容器中，起始时按照甲、乙两种方式进行投料，经过一段时间后达到平衡状态，测得甲中CO的转化率为50%，则该反应的平衡常数为__________；两种方式达平衡时，N2的体积分数：甲______乙（ 填“>、=、<或不确定”，下同），NO2的浓度：甲______乙。
甲 | 乙 |
0.2mol NO2 | 0.1mol NO2 |
0.4mol CO | 0.2mol CO |
（2）柴油汽车尾气中的碳烟(C)和NOx可通过某含钴催化剂催化消除。不同温度下，将模拟尾气（成分如下表所示）以相同的流速通过该催化剂测得所有产物(CO2、N2、N2O)与NO的相关数据结果如图所示。
模拟尾气 | 气体（10mol） | 碳烟 | ||
NO | O2 | He | ||
物质的量（mol） | 0.025 | 0.5 | 9.475 | a |
①375℃时，测得排出的气体中含0.45mol O2和0.0525mol CO2，则Y的化学式为________。
②实验过程中采用NO模拟NOx，而不采用NO2的原因是______________________。
【答案】低温 CD 10 > > N2O 2NO2
N2O4，NO2气体中存在N2O4，不便于定量测定。
【解析】
（1）已知 4CO(g)＋2NO2(g)
4CO2(g)＋N2(g) ΔH= -1200 kJ·mol1
① 已知ΔH= -1200 kJ·mol1<0，正反应为气体体积减小的过程，即为熵减的过程，S<0
结合复合判据ΔH-TS<0反应能自发进行，则该反应在低温时能自发进行；
②A.已知 T1>T2，由T1 到T2为降温，反应速率应减小，图像与实际不符，故A错误；
B. 利用“先拐先平数值大”的原则，根据图中显示可得T1<T2，图像与实际不符，故B错误；
C.增大压强反应向体积减小的方向移动，即正反应方向移动，CO2的体积分数增大；保持压强不变，降低温度，反应向放热的方向移动，即正反应方向移动，CO2的体积分数增大，图像与实际相符合，故C正确；
D. 平衡常数只与温度有关，改变压强平衡不移动，图像与实际相符合，故D正确；
答案选CD；
③设甲中达到平衡状态时CO的变化量为x mol，则
，可得x=0.2mol，
根据反应4CO(g)＋2NO2(g)4CO2(g)＋N2(g)，
初始（mol）0.4 0.2 0 0
变化（mol）0.2 0.1 0.2 0.05
平衡（mol）0.2 0.1 0.2 0.05
则该反应的平衡常数K=
=10
甲的投料时乙的两倍，条件不变的情况下，两种方式达平衡时，甲N2的体积分数大于乙，甲NO2的浓度大于乙；
（2）①图中参与反应生成X和Y的一氧化氮的物质的量为：0.025mol×(8%+16%)=0.006mol，模拟尾气中O2的物质的量为0.5mol，测得排出的气体中含0.45mol O2，说明实际参与反应的氧气的物质的量为0.05mol，同时测得0.0525mol CO2，根据氧原子守恒，可知一氧化二氮的物质的量为：0.05×2+0.0060.0525×2=0.001mol，根据氮原子守恒可知氮气的物质的量为：
×(0.006-0.001×2)mol=0.002mol，所以16%对应的是氮气，而8%对应是一氧化二氮，即Y对应是N2O；
②实验过程中采用NO模拟NOx，而不采用NO2的原因是NO2中存在2NO2 N2O4的平衡体系，NO2气体中存在N2O4，不便于定量测定。
名校课堂系列答案
【题目】下表是元素周期表的一部分，除标出的元素外，表中的每个编号表示一种元素，请根据要求回答下列问题。
族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA |
2 | ① | ② | |||||
3 | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ |
(1)①和②两种元素的非金属性强弱关系是：①________②(填“＞”或“＜”)。
(2)③和⑥两种元素形成的化合物中含有的化学键为__________(填“离子键”或“共价键”) 。
(3)元素②和⑤组成的化合物属于_________(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物。
(4)工业上冶炼元素④所形成的单质，其相关反应的化学方程式为_________________________。
