Question

【題目】霧霾嚴重影響人們的生活，汽車尾氣排放是造成霧霾天氣的重要原因之一．已知汽車尾氣排放時容易發(fā)生以下反應：

①N2（g）+O2（g）2NO（g）△H1=a kJmol﹣1
②2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H2=b kJmol﹣1
③CO（g）+ O2（g）CO2（g）△H3=c kJmol﹣1
④2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H4
請回答下列問題：
（1）根據反應①②③，確定反應④中△H4=kJmol﹣1 ．
（2）對于氣體參與的反應，表示平衡常數Kp時用氣體組分（B）的平衡壓強p（B）代替該氣體物質的量濃度c（B），則反應①的Kp=（用表達式表示）．
（3）下列情況能說明反應②已達平衡狀態(tài)的是（填編號）．
A.單位時間內生成1mol NO2的同時消耗了lmol NO
B.在恒溫恒容的容器中，混合氣體的密度保持不變
C.在絕熱恒容的容器中，反應的平衡常數不再變化
D.在恒溫恒壓的容器中，NO的體積分數保持不變
（4）探究反應④中NO的平衡轉化率與壓強、溫度的關系，得到如圖1所示的曲線．試分析實際化工生產中不采用高壓的原因 ．
（5）探究反應④中平衡時CO2的體積分數與反應物中 的比值、溫度的關系，得到如圖2所示的曲線．
①在X、Y、Z三點中，CO的轉化率從大到小的順序是 ．
②若保持其他條件不變，請在圖2中，畫出溫度為T2（T2＜T1）時的變化趨勢曲線．

Answer 1

【答案】
（1）2c﹣a
（2）
（3）CD
（4）常壓下NO的轉化率已經較高，并且高壓要增加成本
（5）Z＞Y＞X
【解析】解：（1）根據蓋斯定律，反應②×2﹣③即得，確定反應④2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H4=（2c﹣a）KJ/mol，所以答案是：2c﹣a；（2）根據反應①的方程式得出Kp= ，
所以答案是： ；（3）A．單位時間內生成1mol NO2的同時消耗了lmol NO，都是正反應，故不能說明達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．密度= ，總質量一定，體積一定，故密度一定，故混合氣體的密質不再發(fā)生改變不能說明達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；
C．因為平衡常數僅與溫度有關，當平衡常數不再變化，即反應的溫度不變，又在絕熱恒容的容器中，所以反應的平衡常數不再變化能說明達到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．在恒溫恒壓的容器中，NO的體積分數保持不變，則反應達平衡，能說明達到平衡狀態(tài)，故D正確；
故選CD，
所以答案是：CD；（4）根據圖象分析，常壓下NO的轉化率已經較高，并且高壓轉化率增加不大，但增加成本較大，
所以答案是：常壓下NO的轉化率已經較高，并且高壓要增加成本；（5）①溫度一定，隨反應物NO、CO的起始物質的量比增大，X﹣Y反應正向進行，一氧化碳的轉化率X＜Y，Y﹣Z平衡正向進行，一氧化氮增大會提高一氧化碳的轉化率，則Y＜Z，X、Y、Z三點，CO的轉化率的從大到小的順序Z＞Y＞X，
所以答案是：Z＞Y＞X；
②根據圖象1分析，溫度越低NO的平衡轉化率越大，說明該反應為放熱反應，所以溫度越低，平衡時二氧化碳的體積分數也越大，又T2＜T1 ， 所以溫度為T2時的變化趨勢曲線為： ，
所以答案是： ；
【考點精析】本題主要考查了化學平衡狀態(tài)本質及特征和化學平衡狀態(tài)的判斷的相關知識點，需要掌握化學平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）；狀態(tài)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）等才能正確解答此題．