Question

【题目】Ⅰ．汽车尾气排放的NOX和CO污染环境，在汽车尾气系统中安装催化转化器，可有效降低NOX和CO的排放。

已知：①2CO(g)+O2(g)2CO2(g), △H=-566.0kJ·mol-1

②N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=+180.5 kJ·mol-1

回答下列问题：

（1）CO的燃烧热为___________，若1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946kJ、498kJ的能量，则1molNO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为___________kJ。

（2）为了模拟反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)在催化转化器内的工作情况，控制一定条件，让反应在恒容密闭容器中进行，用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
c(NO)/(10-4 kJ·mol-1)	10.0	4.50	2.50	1.50	1.00	1.00
c(CO)/(10-3kJ·mol-1)	3.60	3.05	2.85	2.75	2.70	2.70

①前2s内的平均反应速率v(N2)___________。

②能说明上述反应达到平衡状态的是___________。

A．2n(CO2)=n(N2) B．混合气体的平均相对分子质量不变

C．气体密度不变 D．容器内气体压强不变

（3）在某恒容容器中发生下列反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)，将一定量的NO2放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率随温度变化如图所示。

该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)，已知图中a点对应温度下，NO2的起始压强P0为120kPa，计算该温度下反应的平衡常数Kp的值为___________。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

Ⅱ．N2H4-O2燃料电池是一种高效低污染的新型电池，其装置如图所示：

N2H4的电子式为___________；a极的电极反应方程式为___________；

Answer 1

【答案】 283kJ·mol-1 631.8 1.875×10-4mol/L·s) BD 吸热 81 N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O

【解析】Ⅰ（1）已知：①2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H=-566.0kJ·mol-1，则CO的燃烧热为566.0kJ =283kJ·mol-1；设1 mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为x，由反应②可知，946 kJ＋498 kJ－2x＝＋180.5 kJ，得x＝631.8kJ，即1 mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为631.75 kJ；（2）①根据化学反应速率之比等于计量数之比，由表中数据可知，前2s内的平均反应速率v(N2) = v(NO)= ；②A、2n(CO2)=n(N2)，反应开始时二氧化碳和氮气的量为0，根据化学计量，反应过程中生成的量始终为2n(CO2)=n(N2)，无法判断是否达到平衡状态，选项A错误；B、该反应是气体体积缩小的反应，反应达到平衡状态前气体的物质的量始终不变，则气体的平均摩尔质量也发生变化，当容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变时，说明达到了平衡状态，选项B正确；C、容器内混合气体的密度保持不变：该反应中气体的体积不变、质量不变，根据ρ=可知，气体的密度始终不变，选项C错误；D、该反应是气体体积缩小的反应，反应达到平衡状态前气体的物质的量始终不变，则压强也发生变化，当容器内压强保持不变时，说明达到了平衡状态，选项D正确；答案选BD；（3）根据图中信息可知，温度升高平衡转化率增大，则升高温度平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应；

2NO2(g)2NO(g)+O2(g)

起始 P0 0 0

反应 0.6P0 0.6P0 0.3P0

平衡 0.4P0 0.6P0 0.3P0

K=；

Ⅱ．N2H4的电子式为；N2H4在a极失电子产生氮气，电极反应方程式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O。