题目内容

(10分)近年来北京市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。T℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入10molN2与5molO2,达到平衡后NO的物质的量为2mol,则T℃时该反应的平衡常数K= 。(计算结果保留小数点后两位数字)

(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:)

①反应2NO(g) N2(g)+O2(g)为(填“吸热”或“放热) 反应。

②一定温度下,能够说明反应2NO(g) N2(g)+O2(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、N2、O2的浓度保持不变

c.NO分解的速率和NO生成的速率相等

d.单位时间内分解4mol NO,同时生成2 mol 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NO2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

△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)0.11 ;(2)①放热 ;②bc ;(3)①-1160 kJ·mol-1 ;② 2x CO + 2NOx 2x CO2 + N2

【解析】

试题分析:(1)NO的物质的量为2mol,则消耗氮气和氧气的物质的量分别为1mol,故K==0.11;(2)①升高温度NO的转化率降低,故为放热反应,答案为:放热;②该反应前后气体体积不发生变化,故压强始终不发生变化,a错误;平衡时各物质的浓度保持不变,b正确;NO分解的速率和NO生成的速率相等,即正反应速率=逆反应速率,c正确;均指正向速率,d错误,答案选bc;(3)①反应方程式CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)=CO2(g)+2H2O(g) 可由③式x2-①式得到,△H2=2△H3-△H1=-1160 kJ·mol-1 ;②化学方程式为2x CO + 2NOx 2x CO2 + N2

 

考点:热化学反应方程式的书写

 

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