题目内容

2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g） 反应的平衡常数的表达式为：K=
c2(CO2)?c(N2)
c2(NO)?c2(CO)
c2(CO2)?c(N2)
c2(NO)?c2(CO)
．
Fe2O3（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO2（g） 反应的平衡常数的表达式为：K=
c3(CO2)
c3(CO)
c3(CO2)
c3(CO)
．
分析：化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写，注意当反应中有固体物质参加时，固体的“浓度”作为常数，在平衡常数表达式中，就不写固体的浓度，稀溶液中的水分子浓度可不写，对于非水溶液中的反应，溶剂的浓度同样是常数．
解答：解：化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，故：
可逆反应2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g） 的平衡常数K=
c2(CO2)?c(N2)
c2(NO)?c2(CO)
；
可逆反应Fe2O3（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO2（g） 的平衡常数K=
c3(CO2)
c3(CO)
；
故答案为：
c2(CO2)?c(N2)
c2(NO)?c2(CO)
；
c3(CO2)
c3(CO)
．
点评：考查平衡常数的书写，难度中等，注意注意当反应中有固体物质参加时，固体的“浓度”作为常数，在平衡常数表达式中，就不写固体的浓度，稀溶液中的水分子浓度可不写，对于非水溶液中的反应，溶剂的浓度同样是常数．
练习册系列答案
相关题目
汽车尾气（含烃类、CO、NO与SO2等）是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理：2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g），在298K、100kPa下，△H=-113kJ/mol，△S=-145J/（mol?K）．
（1）为了提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施为
B
B
．
A．加催化剂同时升高温度    B．加催化剂同时增大压强
C．升高温度同时充入N2      D．降低温度同时增大压强
（2）该反应达到平衡时若增大压强，则混合气体的平均相对分子质量
增大
增大
，若升高温度，则该反应的平衡常数
减小
减小
（均填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）在如图中画出在某时刻条件改变后的图象（其他条件不变）．
t1：增大NO的浓度       t2：降低温度
（4）通过计算判断该条件下反应能否自发进行
能，△G=△H-T△S=-113kJ/mol+298K×145×10-3kJ/（mol?K）=-69.79kJ/mol＜0，故反应能自发进行
能，△G=△H-T△S=-113kJ/mol+298K×145×10-3kJ/（mol?K）=-69.79kJ/mol＜0，故反应能自发进行
（填能或否，要求有计算过程，无计算过程只给1分）．
二氧化硫和氮氧化物（NOx）对大气污染日趋严重，研究消除大气污染的方法是化学工作者的重要课题，目前有很多种方法消除大气污染．

（1）可利用甲烷催化还原NOx的方法处理NOx，反应如下：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-574kJ?mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-1160kJ?mol-1
则CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=
-867 kJ/mol
-867 kJ/mol
；
（2）汽车尾气中的主要污染物有CO、NOx、碳氢化合物等，降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应：
2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）；△H＜0．
生成无毒物质，减少汽车尾气污染．若在一定温度下，将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中，15分钟后达到平衡，反应过程中各物质的浓度变化如图1所示，则
①前15s内的平均反应速率v （N2）=
0.013 mol/（L?s）
0.013 mol/（L?s）
（小数点保留3位）；
②该反应平衡常数K=
0.035
0.035
（小数点保留3位）；
③若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO、N2各0.6mol，平衡将
不移动
不移动
移动（填“向左”、“向右”或“不”）；20min时，若改变反应条件，导致N2浓度发生如图1所示的变化，则改变的条件可能是
b
b
（填序号）；
a  加入催化剂　  b  降低温度　  c  缩小容器体积　  d  增加CO2的量
④该可逆反应△S
＜
＜
0（填“＞”、“＜”或“=”），在
低温
低温
（填“高温”、“低温”或“任何温度”）下能自发进行．
（3）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图2所示，该电池中电解质为氧化钇-氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动．下列说法错误的是
B
B

A．负极的电极反应式为：CO+O2--2e-=CO2
B．工作时电极b作正极，O2-由电极a流向电极b
C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高
（4）利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常温下将SO2转化为SO42- 而实现对SO2的处理目的．其中Fe3+的最外层电子排布式为
3s23p63d5
3s23p63d5
；SO2的VSEPR模型名称为
平面三角形
平面三角形
；与SO2互为等电子体的离子有
NO2-
NO2-
．
（5）N2O5是重要的硝化剂和氧化剂，可用电解法制备N2O5，如图3所示，N2O5在电解池的
阳极
阳极
（填“阳极”或“阴极”）区生成，其电极反应式为
N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+
N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+
．
汽车尾气净化中的一个反应如下：2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）△H=-746.8kJ?mol-1，在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，当改变其中一个条件X，Y随X的变化，符合图中曲线的是（　　）
（2012?天津模拟）为改善大气质量，国家拟于“十二五”期间，力争将CO2变为燃料或有机化学产品的构想变为现实，将二氧化硫（SO2）排放量减少8%，氮氧化物（NOx）排放量减少10%．
I．一种将CO2变为燃料或有机化学产品的构想分成3个步骤：
①利用浓碳酸钾溶液吸收空气中的CO2；
②将第①步吸收液电解产生H2和O2，同时分离出CO2；
③将第②步产生的H2（g）和CO2（g）在一定条件下转化成CH4（g）和H2O（l）．
已知：H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）△H1=-285.8kJ/mol
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H2=-889.6kJ/mol
写出第③步反应的热化学方程式为
CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-253.6kJ/mol
CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-253.6kJ/mol
．
II．目前，消除大气污染有多种方法．
（1）处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx．写出甲烷直接将NO2还原得到无污染的产物的化学方程式
CH4+2NO2═N2+CO2+2H2O
CH4+2NO2═N2+CO2+2H2O
．
（2）降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化 转化器，发生如下反应：
2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）；△H＜0．
该反应的化学平衡常数表达式为K=
c(N2)c2(CO2)
c2(NO)c2(CO)
c(N2)c2(CO2)
c2(NO)c2(CO)
．
在一定温度下，将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中，反应过程中各物质的浓度变化如图1所示．

若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO、N2各0.6mol，平衡将
不
不
移动（填“向左”、“向右”或“不”）．
若20min时改变反应条件，导致N2浓度发生如图1所示的变化，则改变的条件可能是
②
②
（填序号）．
①加入催化剂　  ②降低温度　  ③缩小容器体积　  ④增加CO2的量
（3）最近，某科研单位研制成功一种处理SO2的方法：利用电化学原理将发电厂产生的大量SO2制成硫酸，装置如图2，其电池反应方程式为：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，该电池电动势为1.06V．实际过程中，将SO2通入电池的
负
负
极（填“正”或“负”），负极反应式为
SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-
SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-
．用这种方法处理SO2废气的优点是可回收大量有效能，副产品为H2SO4，减少环境污染．
已知汽车尾气无害化处理反应为2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）．下列说法不正确的是（　　）
A、升高温度可减慢反应速率B、使用催化剂可加快反应速率C、反应达到平衡后，NO的浓度保持恒定D、该反应中NO为氧化剂

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