Question

【題目】汽車尾氣中的主要污染物是NO和CO2 ． 為了減輕大氣污染，人們提出通過以下反應來處理汽車尾氣．

（1）2NO（g）+2CO（g）═2CO2（g）+N2（g）△H1=﹣746.5kJmol﹣1
已知：2C（s）+O2（g）═2CO（G）△H2=﹣221kJmol﹣1
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5kJmol﹣1
則N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=kJmol﹣1
（2）T℃下，在一容積不變的密閉容器中，通入一定量的NO和CO，用氣體傳感器測得不同時間NO和CO的濃度如下表：

時間/s	0	2	3	4	5
c（NO）/10﹣4molL﹣1	10.0	c1	1.50	1.00	1.00
c（CO）10﹣3molL﹣1	3.60	c2	2.75	2.70	2.70

①c1合理的數值為（填字母） A.4.20 B.4.00 C.3.50 D.2.50
②前2s內的平均反應速率 v（CO2 ）=
③不能作為判斷該反應達到平衡狀態的標志是 ． （填字母標號）
a.2v正（CO）=v逆（N2）
b．容器中混合氣體的密度保持不變
c．容器中氣體的壓強不變
d．CO2的體積分數不變
（3）研究表明：在使用等質量催化劑時，增大催化劑的比表面積可提高化學反應速率．根據下表設計的實驗測得混合氣體中NO的濃度隨時間t變化的趨勢如圖所示：

實驗 序號	T/℃	NO初始濃 度/10﹣3molL﹣1	CO初始濃 度/10﹣3molL﹣1	催化劑的比表面積/㎡g﹣1
①	350	1.20	5.80	124
②	280	1.20	5.80	124
③	280	1.20	5.80	82

則曲線I、Ⅱ、Ⅲ對應的實驗編號依次為
（4）已知：CO通入新制的銀氨溶液可生成銀鏡，同時釋放一種能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體．某溫度下，向1L密閉容器中充入1molNO和1molCO，反應達到平衡后，將平衡混合氣通入足量新制的銀氨溶液中．生成43.2g Ag，則該溫度下，反應：2NO（g）+2CO（g） 2CO2（g）+N2（g）的化學平衡常數K=
（5）CO可作燃料電池的烯氣．用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物做電解質，空氣與CO2的混合氣為正極助燃氣，制得650℃下工作的燃料電池．該電池總反應為2CO+O2═2CO2 ， 則負極反應式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）+180.5
（2）D；3.75×10﹣4 mol/（L．s）；ab
（3）③②①
（4）160
（5）2CO+2CO32﹣﹣4e﹣═4CO2
【解析】解：（1）已知：①2 NO（g）+2CO（g）2CO2（g）+N2（g）△H=﹣746.5KJ/mol,②2C （s）+O2（g）2CO（g）△H=﹣221.0KJ/mol③C （s）+O2（g）CO2（g）△H=﹣393.5KJ/mol則依據蓋斯定律，③×2﹣②﹣①得到：N2（g）+O2（g）=2NO（g）則△H=（﹣393.5KJ/mol）×2﹣（﹣220KJ/mol）﹣（﹣746.5KJ/mol）=+180.5KJ/mol，
所以答案是：+180.5；（2）①由表中數據可知4s時反應到達平衡，1﹣3s內NO濃度變化量為4.5×10﹣4 mol/L﹣1.5×10﹣4 mol/L=3×10﹣4 mol/L，該2s內平均每秒內變化量為1.5×10﹣4 mol/L，隨反應進行，反應速率減小，該2s中前1s內NO濃度變化量應大于1.5×10﹣4 mol/L，則2s時NO的濃度小于4.5×10﹣4 mol/L﹣1.5×10﹣4 mol/L=3×10﹣4 mol/L，故2s時NO的濃度應介于1.5×10﹣4 mol/L～3×10﹣4 mol/L之間，選項中只有2.5×10﹣4 mol/L符合，
故選：D；②2s內NO的濃度變化量為10×10﹣4 mol/L﹣2.5×10﹣4 mol/L=7.5×10﹣4 mol/L，故2s內v（NO）= =3.75×10﹣4 mol/（L．s），速率之比等于其化學計量數之比，則v（CO2）=v（NO）=3.75×10﹣4 mol/（L．s），所以答案是：3.75×10﹣4 mol/（L．s）；③a．若2v正（CO）=v逆（N2），速率之比不等于計量數之比，反應為到達平衡，故a錯誤；b．容器中混合氣體的密度始終保持不變，密度不變，不能說明反應到達平衡，故b錯誤；c．隨反應進行，混合氣體總物質的量進行，容器中氣體的壓強減小，容器中氣體的壓強不變，說明到達平衡，故c正確；d．CO2的體積分數不變，說明二氧化碳的量不變，故d正確；
故選：ab；（3）由于②、③溫度相同，催化劑對平衡移動無影響，化學平衡不移動，達到相同的平衡狀態，但②的起始濃度較大，催化劑的比表面積較大，則反應的速率大，所以②先達到化學平衡；由于①、②濃度、催化劑的比面積大相同，而①的溫度較高，反應速率較快，先到達平衡，且平衡向逆反應移動，平衡時NO的濃度增大，所以曲線Ⅰ對應實驗③，曲線Ⅱ對應實驗②，曲線Ⅲ對應實驗①，所以答案是：③②①；（4）設平衡時混合氣體中CO的物質的量為x，則
CO～～～～2 Ag
1mol 2×108g
x 43.2g
解得：x= =0.2mol
2NO（g）+2CO（g）2CO2（g）+N2（g）
初始量（mol）：1 1 0 0
變化量（mol）：0.8 0.8 0.8 0.4
平衡量（mol）：0.2 0.2 0.8 0.4
由于容器體積為1L，故用物質的量代替濃度計算平衡常數，則平衡常數K= = =160，所以答案是：160；（5）該熔融鹽燃料電池中，正極上氧氣得電子和二氧化碳反應生成碳酸根離子，電極反應式為：O2+2CO2+4e﹣═2 CO32﹣ ， 電池總反應方程式為2CO+O2=2CO2 ， 減去正極反應式可得負極電極反應式為：2CO+2CO32﹣﹣4e﹣═4CO2 ， 所以答案是：2CO+2CO32﹣﹣4e﹣═4CO2 ．
【考點精析】認真審題，首先需要了解化學平衡狀態的判斷(狀態判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內某物質內化學鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等)．