Question

【题目】汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应：N2+O22NO，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。

（1）在T1、T2温度下，一定量的NO（g）发生分解反应时，N2的体积分数随时间变化如图所示，根据图像判断反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的△H_____0(填“>"或“<”）。

（2）在T3温度下，向2L密闭容器中充入10molN2与5molO2，50秒后达到平衡，测得NO的物质的量为2mol，则该反应的速率v(N2)=_________。该温度下，若增大压强此反应的平衡常数将_________（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”），若向上述容器中再充入2molN2(g)与1molO2(g)，则再次达到平衡时O2的转化率________（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”）。

（3）研究发现，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染，从而达到脱硝的目的：

CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJmol-1

CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJmol-1

甲烷直接被NO2还原为N2的热化学方程式为______________________________

Answer 1

【答案】 > 0.01mol/(L·s) 不变 不变 CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-867 kJ·mol－1

【解析】（1）根据图像可知，T2温度可逆反应先达平衡，说明温度T2＞T1；T1向T2转变，即升温过程中，N2的体积分数减小，说明平衡正向移动，即正向为吸热反应，△H>0；正确答案：>。

（2） 2L密闭容器 N2(g)+O2(g)2NO(g)

起始量：10 5 0

变化量：1 1 2

平衡量：9 4 2

v(N2)=1÷2÷50=0.01mol/(L·s)；平衡常数只是温度的函数，温度不变，平衡常数不变；

其他条件不变，按照原物质投料方式进行等比例增加投料，相当于给反应加压，由于该反应为反应前后体积变化为0的反应，加压，平衡不动，O2转化率不变；正确答案：0.01mol/(L·s)； 不变； 不变。

（3）根据盖斯定律，把两个方程式直接相加和，整理，并计算相应的△H，得出甲烷直接被NO2还原为N2的热化学方程式；正确答案：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-867 kJ·mol－1。