题目内容
（2010?海淀区二模）近年我国汽车拥有量呈较快增长趋势，汽车尾气已成为重要的空气污染物．
（1）汽车内燃机工作时引起反应：N2（g）+O2（g）?2NO（g），是导致汽车尾气中含有NO的原因之一．
①该反应的平衡常数的表达式为K=
，
，．
②T℃时，向容积为2L的密闭容器中充入10mol N2与5mol O2，2min后达到平衡，此时NO的物质的量为2mol，则O2的化学反应速率为
（2）一定量的NO发生分解的过程中，NO的转化率随时间变化的曲线如图所示．（已知：T1＜T2）
①由此推知，反应 N2（g）+O2（g）?2NO（g）为（填“吸热”或“放热”）
②一定温度下，能够说明反应 N2（g）+O2（g）?2NO（g） 已达到平衡的是（填序号）
a．容器内的压强不发生变化 b．NO生成的速率和NO分解的速率相等
c．NO、N2、O2的浓度保持不变 d．单位时间内生成4mol NO，同时消耗2mol N2
（3）①当发动机采用稀薄燃烧时，尾气中的主要污染物为NOx，可用CxHy（烃）催化还原NOx消除氮氧化物的污染．
已知：CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ?mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2
CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H3=-867kJ?mol-1
则△H2=
②使用催化剂可以将汽车尾气的主要有害成分一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）转化为无毒气体，该反应的化学方程式为
（1）汽车内燃机工作时引起反应：N2（g）+O2（g）?2NO（g），是导致汽车尾气中含有NO的原因之一．
①该反应的平衡常数的表达式为K=
| c2(NO) |
| c(N2)c(O2) |
| c2(NO) |
| c(N2)c(O2) |
②T℃时，向容积为2L的密闭容器中充入10mol N2与5mol O2，2min后达到平衡，此时NO的物质的量为2mol，则O2的化学反应速率为
0.25mol/（L?min）
0.25mol/（L?min）
．（2）一定量的NO发生分解的过程中，NO的转化率随时间变化的曲线如图所示．（已知：T1＜T2）
①由此推知，反应 N2（g）+O2（g）?2NO（g）为（填“吸热”或“放热”）放热
放热
反应．②一定温度下，能够说明反应 N2（g）+O2（g）?2NO（g） 已达到平衡的是（填序号）
bc
bc
．a．容器内的压强不发生变化 b．NO生成的速率和NO分解的速率相等
c．NO、N2、O2的浓度保持不变 d．单位时间内生成4mol NO，同时消耗2mol N2
（3）①当发动机采用稀薄燃烧时，尾气中的主要污染物为NOx，可用CxHy（烃）催化还原NOx消除氮氧化物的污染．
已知：CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ?mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2
CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H3=-867kJ?mol-1
则△H2=
-1160kJ?mol-1
-1160kJ?mol-1
．②使用催化剂可以将汽车尾气的主要有害成分一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）转化为无毒气体，该反应的化学方程式为
2NOx+2xCO═2xCO2+N2
2NOx+2xCO═2xCO2+N2
．分析：（1）①根据平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积；
②结合方程式N2（g）+O2（g）
2NO（g），利用平衡三部曲求出，各物质的物质的量，再利用反应速率公式计算；
（2）①根据图象判断，b曲线先到达平衡，反应速率大，温度较高，而温度升高，NO的转化率减小，说明升高温度平衡向逆向移动，正反应放热；
②可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，由此衍生的一些物理量不变，以此分析．
（3）①根据盖斯定律来解答；
②根据化学方程式的书写规则书写方程式，
②结合方程式N2（g）+O2（g）
2NO（g），利用平衡三部曲求出，各物质的物质的量，再利用反应速率公式计算；（2）①根据图象判断，b曲线先到达平衡，反应速率大，温度较高，而温度升高，NO的转化率减小，说明升高温度平衡向逆向移动，正反应放热；
②可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，由此衍生的一些物理量不变，以此分析．
（3）①根据盖斯定律来解答；
②根据化学方程式的书写规则书写方程式，
解答：解：（1）①平衡常数K=
，故答案为：
；
②N2（g）+O2（g） 2NO（g），
起始（mol） 10 5 0
反应（mol） 1 1 2
平衡（mol） 9 4 2
O2的化学反应速率V=
=
=
=0.25mol/（L?min），故答案为：0.25mol/（L?min）；
（2）①温度升高，NO的转化率减小，说明升高温度平衡向逆向移动，正反应放热，故答案为：放热
②a、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a错误；
b、NO的正逆反应速率相等，所以达到平衡状态，故b正确；
c、NO、N2、O2的浓度保持不变，达到平衡状态，故c正确；
d、单位时间内生成4molNO，同时消耗2molN2，都是正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，故d错误．
故答案为：bc；
（3）①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ?mol-1 ①
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2 ②
根据盖斯定律得：2CH4（g）+4NO2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）+2N2（g）△H1+△H2
1mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，所以△H1+△H2=-1734kJ?mol-1，则△H2=-1734kJ?mol-1+574kJ?mol-1=-1160 kJ?mol-1，故答案为：-1160kJ?mol-1；
②氮的氧化物（用NOX表示）与CO相互反应，生成N2和CO2．其化学方程式为：2NOx+2xCO═2xCO2+N2；
故答案为：2NOx+2xCO═2xCO2+N2
| c2(NO) |
| c(N2)c(O2) |
| c2(NO) |
| c(N2)c(O2) |
②N2（g）+O2（g）
2NO（g），起始（mol） 10 5 0
反应（mol） 1 1 2
平衡（mol） 9 4 2
O2的化学反应速率V=
| △C |
| △t |
| ||
| △t |
| ||
| 2min |
（2）①温度升高，NO的转化率减小，说明升高温度平衡向逆向移动，正反应放热，故答案为：放热
②a、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a错误；
b、NO的正逆反应速率相等，所以达到平衡状态，故b正确；
c、NO、N2、O2的浓度保持不变，达到平衡状态，故c正确；
d、单位时间内生成4molNO，同时消耗2molN2，都是正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，故d错误．
故答案为：bc；
（3）①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ?mol-1 ①
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2 ②
根据盖斯定律得：2CH4（g）+4NO2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）+2N2（g）△H1+△H2
1mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，所以△H1+△H2=-1734kJ?mol-1，则△H2=-1734kJ?mol-1+574kJ?mol-1=-1160 kJ?mol-1，故答案为：-1160kJ?mol-1；
②氮的氧化物（用NOX表示）与CO相互反应，生成N2和CO2．其化学方程式为：2NOx+2xCO═2xCO2+N2；
故答案为：2NOx+2xCO═2xCO2+N2
点评：本题考查化学平衡及相关计算，知识点较多，难度不大．
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