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) ΔH1＝akJ·mol－1

②2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) ΔH2＝bkJ·mol－1

③CO(g)＋O2(g)CO2(g) ΔH3＝ckJ·mol－1

④2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH4

請回答下列問題：

（1）根據(jù)反應①②③，確定反應④中ΔH4＝____kJ·mol－1。

（2）對于氣體參與的反應，表示平衡常數(shù)Kp時用氣體組分(B)的平衡壓強p(B)代替該氣體物質(zhì)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__(填字母)。

A.單位時間內(nèi)生成1molNO2的同時消耗了1molNO

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(shù)不再變化

D.在恒溫恒壓的容器中，NO的體積分數(shù)保持不變

（4）試分析高溫下不利于反應③自發(fā)進行的原因__。

（5）探究反應④中平衡時CO2的體積分數(shù)與反應物中起始的比值、溫度的關(guān)系，得到如圖2所示的曲線。在X、Y、Z三點中，CO的轉(zhuǎn)化率從大到小的順序是__。

Answer 1

【答案】2c－a CD 因為該反應的ΔH<0，ΔS<0 Z>Y>X

【解析】

（1）根據(jù)蓋斯定律計算焓變；
（2）根據(jù)反應①的方程式得出Kp=；
（3）化學反應達到化學平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，且不等于0，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不發(fā)生變化，以此進行判斷，得出正確結(jié)論；

（4）根據(jù)該反應為氣體體積減小的放熱反應結(jié)合△G=△H-T△S＜0自發(fā)判斷；
（5）溫度一定，當CO的量一定時，增大NO的量，平衡右移，CO轉(zhuǎn)換率增大。

（1）根據(jù)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，故答案為：2c-a；
（2）根據(jù)反應①的方程式得出Kp=；
（3）A．單位時間內(nèi)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．總質(zhì)量一定，體積一定，故密度一定，故混合氣體的密質(zhì)不再發(fā)生改變不能說明達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；
C．該反應平衡移動時會便隨能量的變化，絕熱容器內(nèi)的溫度會發(fā)生變化，溫度的變化導致平衡常數(shù)的變化，所以當平衡常數(shù)不變時說明反應達到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．在恒溫恒壓的容器中，NO的體積分數(shù)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；
（4）因為該反應為氣體體積減小的放熱反應，即△H＜0，△S＜0，所以在高溫下△G=△H-T△S＞0非自發(fā)，故答案為：因為該反應的ΔH<0，ΔS<0；
（5）溫度一定，當CO的量一定時，增大NO的量，平衡右移，CO轉(zhuǎn)換率增大，即的比值越大，CO的轉(zhuǎn)化率越大，故答案為：Z＞Y＞X；