Question

汽車尾氣是城市空氣的主要污染物，如何減少汽車尾氣（CO、NO_x等）的污染是重要的科學研究課題．
（1）已知：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₁
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H₂
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₃
則4NO（g）+4NH₃（g）+O₂（g）═4N₂（g）+6H₂O（g）△H=

 

（用△H₁、△H₂、△H₃表達）
（2）在密閉容器中，一定條件下，進行如下反應：2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g），下列說法不能說明該反應達到平衡的是

 

 （填字母）
A．NO的生成速率與NO的消耗速率相等
B．v（CO）=v（CO₂）
C．體系的壓強保持不變
D．各物質的濃度保持不變
（3）可用活性炭還原法處理氮氧化物．有關反應的化學方程式為：
C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）△H＞0
某研究小組向密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫（T₁℃）條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下：

濃度/mol?L-1 時間/min	NO	N2	CO2
0	0.100	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.040	0.030	0.030
30	0.040	0.030	0.030
40	0.032	0.034	0.017

①寫出該反應的平衡常數表達式：K=

 

．
②30min后，改變某一條件，平衡發生了移動，則改變的條件是

 

；若升高溫度，NO濃度將

 

（填“增大”、“不變”或“減小”）．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態的判斷

專題：化學反應中的能量變化,化學平衡專題

分析：（1）依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式；
（2）依據平衡標志是正逆反應速率相同，各成分含量保持不變，據此分析選項；
（3）①依據反應化學方程式，結合平衡常數是利用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積得到；
②根據表中數值知，NO、二氧化碳的濃度減小，氮氣的濃度增大，說明改變條件是分離出二氧化碳物質；反應是吸熱反應，升溫平衡正向進行．

解答： 解：（1）①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₁
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H₂
③2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₃
依據蓋斯定律3×③-①×2-②×2得到熱化學方程式為：4NO（g）+4NH₃（g）+O₂（g）═4N₂（g）+6H₂O（g）△H=（3△H₃-2△H₁-2△H₂）KJ/mol；
故答案為：3△H₃-2△H₁-2△H₂；
（2）2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g），反應是氣體體積減小的反應
A．NO的生成速率與NO的消耗速率相等是平衡標志，故A正確；
B．反應速率之比等于化學方程式計量數之比，為正反應速率之比，v（CO）=v（CO₂）不能說明反應達到平衡狀態，故B錯誤；
C．反應前后氣體物質的量變化，體系的壓強保持不變說明反應達到平衡狀態，故C正確；
D．各物質的濃度保持不變是平衡標志，故D正確；
故選B；
（3）①C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）△H＞0，固體不寫入平衡常數表達式，平衡常數K=

c(CO2)×c(N2)

c2(NO)

，故答案為：

c(CO2)×c(N2)

c2(NO)

；
②根據表中數值知，NO、二氧化碳的濃度減小，氮氣的濃度增大，說明改變條件是分離出二氧化碳物質，反應是吸熱反應，升溫平衡正向進行，一氧化氮濃度減小；
故答案為：減少CO₂濃度；減小．

點評：本題考查了熱化學方程式和蓋斯定律計算應用，化學平衡標志的理解分析，反應速率，平衡常數計算應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．