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    2012年2月27日深圳宣称进入“200万辆汽车时代”，汽车尾气已成为重要的空气污染物。

    （1）汽车内燃机工作时引起反应：N2(g)+O2(g)2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T℃时，向2L密闭容器中充入4mol N2和6molO2，5min后达平衡时NO物质的量为4mol，该反应的速率v(N 2)为         ；计算该条件下的平衡常数（写出计算过程）。

    （2）恒温恒容，能说明反应 2NO(g)  N2(g)+O2(g) 达到平衡的是        （填代号）。

    A．NO、N2、O2的浓度之比为2∶1∶1

    B．N2的浓度不再发生变化

    C．单位时间内消耗2 mol NO，同时消耗1 mol N2

    D．容器内气体密度不再发生变化

    （3）H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的：

    ①已知：N2(g)+ O2(g) = 2NO(g)      △H = +180.5kJ/mol

    H2(g)+1/2O2(g) = H2O(l)     △H = —285.8kJ/mol

    则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为                          。

    ②当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图是反应：2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g) 中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线，据此判断该反应的△H       0 (填“＞”、“＜”或“无法确定”)。若催化剂的表面积S1＞S2 ，在下图中画出NO的浓度在T1、S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线，并注明条件。

     

     

    【答案】

     

    （1）0.2mol/(L·min)

    N2(g)+O2(g) 2NO(g)

    起始浓度(mol·L-1)  2.0    3.0       0

    转化浓度(mol·L-1)  1.0    1.0       2.0

    平衡浓度(mol·L-1)  1.0    2.0       2.0

    平衡常数K==

    （2）BC

    （3）①2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)  △H=-752.1kJ/mol       ②＜

     

    【解析】

    试题分析：（1）根据定义式，只能先直接计算v(NO)=4mol÷2L÷5min=0.4mol/(L·min)，再根据系数比，间接计算v(N2)= v(NO)/2=0.2mol/(L·min)；由起始、变化、平衡浓度关系可知：

    N2(g)+O2(g)2NO(g)

    起始浓度/mol·L—1    2     3        0

    变化浓度/mol·L—1    1     1        2

    平衡浓度/mol·L—1    1     2        2

    K===2

    （2）A项不能说明达到平衡，因为NO、N2、O2的变化浓度之比为2∶1∶1，而平衡浓度之比不一定等于系数之比；B项能说明达到平衡，N2的浓度不再发生变化，说明N2的消耗速率等于生成速率，即逆反应速率等于正反应速率；C项能说明达到平衡，因为v(NO)消耗/v(N2)生成=2/1，如果v(NO)消耗/v(N2)消耗=2/1，则v(N2)生成= v(N2)消耗，即正反应速率等于逆反应速率；D项不能说明达到平衡，各组分都是气体，混合气体的总质量守恒，容器容积不变，无论是否达到平衡，混合气体的密度一定不变；（3）①第2个热化学方程式×2—第1个热化学方程式可以约去O2(g)，即2H2(g)+2NO(g)=2H2O(l)+N2(g)   △H=[(—285.8) ×2—(+180.5)]kJ/mol=—752.1kJ/mol；②升高温度能增大反应速率，缩短达到平衡的时间，由此推断图中温度T1<T2，而图中T1→T2时c(NO)增大，由于升温平衡向吸热方向移动，c(NO)增大说明平衡向逆反应方向移动，则逆反应是吸热反应，所以正反应是放热反应，正反应的△H <0；③画图要点：a、起点与T1、S1时相同；b、平衡点比 T1、S1时晚，因为T1、S1→T1、S2就是减小催化剂表面积，反应速率减小，达到平衡的时间增大； c、平衡时c(NO)与T1、S1时相同，因为催化剂不能使平衡移动。

    考点：是有关化学反应速率、化学平衡、热化学方程式的化学反应原理题，包括平均反应速率的直接和间接计算方法、化学平衡常数的计算过程、化学平衡状态的标志、盖斯定律的应用、根据浓度-时间图像推断焓变的正负、画出改变一个变量时的浓度-时间图像等常见考查形式。

     

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    0.24mol?L-1?min-1
    0.24mol?L-1?min-1
    ；计算该条件下的平衡常数
    1.2
    1.2
    ．
    （2）恒温恒容，能说明反应 2NO（g）?N2（g）+O2（g） 达到平衡的是
    AC
    AC
    （填代号）．
    A．单位时间内消耗2mol NO，同时消耗1mol N2     
    B．NO、N2、O2的浓度之比为2：1：1
    C．N2的浓度不再发生变化                 
    D．容器内气体密度不再发生变化
    （3）H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的：
    ①已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
    2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ/mol
    则H2（g）与NO（g）反应生成N2（g）和H2O（l）的热化学方程式为：
    2H2（g）+2NO（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-752.1kJ?mol-1
    2H2（g）+2NO（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-752.1kJ?mol-1
    ．
    ②当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率．如图是反应：2NO（g）+2CO（g）?2CO2（g）+N2（g） 中NO的浓
    度随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线，据此判断该反应的△H
    ＜
    ＜
    0 （填“＞”、“＜”或“无法确定”）．若催化剂的表面积S1＞S2，在图中画出NO的浓度在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线，并注明条件．

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    （1）汽车内燃机工作时引起反应：N2(g)+O2(g)2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T ℃时，向5L密闭容器中充入8mol N2和9molO2，5min后达平衡时NO物质的量为6mol，该反应的速率(NO)为________；计算该条件下的平衡常数（写出计算过程）。
    （2）恒温恒容，能说明反应 2NO(g)N2(g)+O2(g) 达到平衡的是__________（填代号）。
    A．单位时间内消耗2 mol NO，同时消耗1 mol N2
    B．NO、N2、O2的浓度之比为2:1:1
    C．N2的浓度不再发生变化
    D．容器内气体密度不再发生变化
    （3）H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的：
    ①已知：
    N2(g)+ O2(g) = 2NO(g)     △H = +180.5kJ/mol
    2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(l)     △H = -571.6kJ/mol
    则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为_________________。
    ②当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图是反应：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) 中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线，据此判断该反应的△H________0 (填“＞”、“＜”或“无法确定”)。若催化剂的表面积S1＞S2 ，在下图中画出NO的浓度在T1、S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线，并注明条件。 

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    （2）恒温恒容，能说明反应 2NO（g）?N2（g）+O2（g） 达到平衡的是______（填代号）．
    A．单位时间内消耗2mol NO，同时消耗1mol N2     
    B．NO、N2、O2的浓度之比为2：1：1
    C．N2的浓度不再发生变化                 
    D．容器内气体密度不再发生变化
    （3）H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的：
    ①已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
    2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ/mol
    则H2（g）与NO（g）反应生成N2（g）和H2O（l）的热化学方程式为：______．
    ②当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率．如图是反应：2NO（g）+2CO（g）?2CO2（g）+N2（g） 中NO的浓
    度随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线，据此判断该反应的△H______0 （填“＞”、“＜”或“无法确定”）．若催化剂的表面积S1＞S2，在图中画出NO的浓度在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线，并注明条件．

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